MÔ PHỎNG MỘT SỐ QUÁ TRÌNH GIA CÔNG ÁP LỰC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CƠ KỸ THUẬT -o0o - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP MƠ PHỎNG MỘT SỐ Q TRÌNH GIA CƠNG ÁP LỰC GVHD: PGS.TS TRƢƠNG TÍCH THIỆN SVTH: TRẦN KHOA LUẬT MSSV: K0801199 Tp Hồ Chí Minh, 01/2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ***** Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc ***** NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Khoa: KHOA HỌC ỨNG DỤNG Bộ môn: CƠ KỸ THUẬT Họ tên: TRẦN KHOA LUẬT Ngành : CƠ KỸ THUẬT MSSV: K0801199 Lớp: KU08CKT1 Đầu đề luận văn MƠ PHỎNG MỘT SỐ Q TRÌNH GIA CÔNG ÁP LỰC Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung ban đầu): - Tìm hiểu trình dập sâu gia cơng thủy lực - Nghiên cứu tìm hiểu lý thuyết dẻo - Thực tính tốn mơ hai q trình dập sâu gia cơng thủy lực co T phƣơng pháp phần tử hữu hạn sử dụng chƣơng trình ANSYS/LS-DYNA chƣơng trình HYPERVIEW để phân tích kết - Khảo sát thay đổi tham số hình học chế độ tải lên kết tốn - Kiểm nghiệm cơng thức thiết kế so sánh với kết thực tế, từ đƣa kết luận kiến nghị Ngày giao nhiệm vụ: 05.09.2012 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 27.12.2012 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện Hƣớng dẫn 100% Nội dung yêu cầu LVTN đƣợc thông qua môn Ngày 05 tháng 09 năm 2012 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƢỜI HƢỚNG DẪN CHÍNH (Kí ghi rõ họ tển) (Kí ghi rõ họ tên) TS VŨ CƠNG HỊA PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Ngƣời duyệt (chấm sơ bộ): Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lƣu trữ luận án: PGS.TS TRƢƠNG TÍCH THIỆN LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hồn thành kết q trình học tập nghiên cứu năm học đại học sinh viên thực Bên cạnh nỗ lực sinh viên, thành công luận văn thiếu giảng dạy, quan tâm, giúp đỡ tập thể thầy cô giáo trƣờng Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh q trình học tập nhƣ lúc thực luận văn tốt nghiệp Nhân đây, xin chân thành cảm ơn thầy hƣớng dẫn – Ts Trƣơng Tích Thiện tập thể thầy mơn kỹ thuật, phịng thí nghiệm học tận tình quan tâm, hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành tốt luận văn Cũng dịp này, xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, tập thể lớp kỹ thuật hỗ trợ chúng tơi suốt q trình học tập thực luận văn TP.HCM, tháng 12 năm 2012 Sinh viên thực Trần Khoa Luật i TÓM TẮT NỘI DUNG Luận văn tập trung nghiên cứu q trình gia cơng áp lực với hai tốn dập sâu chế tạo co T Để hiểu rõ trình này, ban đầu luận văn tiến hành nghiên cứu phương pháp khác để giải tốn biến dạng dẻo, bao gồm: cơng thức giải tích, cơng thức thực nghiệm phương pháp phần tử hữu hạn Vì đặc điểm riêng phương pháp nên phương pháp giải tích phương pháp thực nghiệm dùng để tính tốn kích thước khuôn phôi dựa vào yêu cầu tốn, đó, phương pháp phần tử hữu hạn dùng để tiến hành mơ tính tốn nhằm kiểm tra đưa kích thước qui trình hợp lý Mơ hình tạo mơ chương trình ANSYS/LSDYNA sau kiểm tra kích thước hư hỏng với giản đồ giới hạn gia cơng chương trình HyperView so sánh với kết thực nghiệm Ngoài ra, luận văn cịn xem xét tình thay đổi kích thước hình học, tải tác dụng, tượng springback Từ khóa: Lý thuyết dẻo, Sheet metal, Deepdrawing, HydroForming, Residual stress, Tee brand, FEA, LS-DYNA, HyperView, FLDs ii MỤC LỤC KÝ HIỆU XIII CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG ÁP LỰC 1.1 Giới thiệu 1.2 Các q trình gia cơng áp lực phổ biến cho kim loại 1.2.1 Q trình tạo phơi (blanking and piercing) 1.2.2 Quá trình uốn (bending) 1.2.3 Quá trình ép dãn (stretching) 1.2.4 Quá trình tạo lỗ (hole extrution) 1.2.5 Quá trình dập (stamping, draw die forming) 1.2.6 Q trình gia cơng thủy lực (fluid forming, hydroforming) 1.3 Tổng quan khuôn dập 1.3.1 Phân loại khuôn dập 1.3.2 Các phận khuôn dập CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 Mơ hình ứng xử đơn trục chảy dẻo 11 2.1.1 Mô hình đàn dẻo lí tưởng 11 2.1.2 Mơ hình đàn hồi-biến cứng tuyến tính 11 2.1.3 Mơ hình đàn hồi-biến cứng hàm số mũ 12 2.2 Quan điểm Lagrange quan điểm Euler mô tả chuyển động 13 2.2.1 Quan điểm Lagrange 13 2.2.2 Quan điểm Euler 13 2.3 Phương pháp phần tử hữu hạn 14 2.3.1 Giới thiệu phương pháp phần tử hữu hạn 14 iii 2.3.2 Trình tự giải toán theo phương pháp phần tử hữu hạn 15 2.3.3 Thuật toán Explicit Finite Element 17 2.3.4 Giới hạn thời gian cho bước tính phương pháp Explicit 23 2.4 Lý thuyết tiếp xúc va chạm 24 2.4.1 Giới thiệu 24 2.4.2 Các phương pháp xử lý toán tiếp xúc-va chạm 25 2.4.2.1 Phương pháp ràng buộc động học 25 2.4.2.2 Phương pháp phân phối tham số 25 2.4.2.3 Phương pháp hàm phạt 26 2.4.2.4 Phương pháp hàm phạt chuẩn 26 2.4.2.5 Phương pháp hàm phạt với ràng buộc mềm 27 2.4.2.6 Phương pháp hàm phạt dựa đoạn 28 2.4.2.7 Tính tốn lượng tiếp xúc 29 2.4.3 Ma sát toán tiếp xúc-va chạm 29 2.4.3.1 Mơ hình Coulomb 30 2.4.3.2 Mơ hình arctangent 31 2.4.3.3 Mơ hình Stick-Slip 32 2.4.3.4 Mơ hình Bilinear (dạng song tuyến tính) 33 2.4.3.5 Mơ hình ma sát trượt 35 2.4.3.6 Hệ số ma sát 36 2.5 Chia lưới thích ứng (Adaptive meshing) 37 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 40 3.1 Tính tốn mơ tốn dập sâu 40 3.1.1 Định nghĩa đơn vị tham số q trình mơ 40 3.1.2 Các bước tính tốn ban đầu 42 3.1.3 Mơ hình chi tiết trình dập 49 3.1.4 Một số loại tiếp xúc dùng mô 57 iv 3.1.4.1 Kiểu tiếp xúc chiều Forming one way surface-to-surface contact 58 3.1.4.2 Kiểu tự tiếp xúc Automatic single surface contact 58 3.1.5 Q trình mơ 59 3.1.5.1 Giới thiệu 59 3.1.5.2 Các điều kiện biên điều kiện đầu 61 3.1.5.3 Các đường cong tải 62 3.1.5.4 FLDs (forming limit diagrams) biểu đồ giới hạn gia công 64 3.1.6 Kết mô giai đoạn 67 3.1.6.1 Kết ứng suất 67 3.1.6.2 Kết biến dạng 72 3.1.6.3 Phân bố độ dày 74 3.1.6.4 Kiểm tra kích thước hư hỏng gia công 74 3.2 Phân tích ảnh hưởng số điều kiện khác trình dập 78 3.2.1 Ảnh hưởng blankholder 78 3.2.2 Ảnh hưởng support plate 79 3.2.3 Ảnh hưởng góc lượn khn 80 3.2.4 Ảnh hưởng ma sát 80 3.3 Mơ tốn tạo co T thủy lực 82 3.3.1 Định nghĩa đơn vị tham số q trình mơ 83 3.3.2 Mơ hình chi tiết q trình gia cơng 84 3.3.2.1 Mơ hình khn 84 3.3.2.2 Mơ hình pít tơng 85 3.3.2.3 Mơ hình phơi 86 3.3.3 Các loại tiếp xúc dùng mô 87 3.3.4 Q trình mơ 88 3.3.5 Các điều kiện biên điều kiện đầu 89 3.3.6 Các đường cong tải 89 3.3.7 Kết mô 92 v 3.3.7.1 Kết ứng suất 92 3.3.7.2 Kết biến dạng 93 3.3.7.3 Kết chuyển vị phân bố độ dày 94 3.3.7.4 Ứng xử vùng vật liệu 95 3.3.8 So sánh kết với thực nghiệm 98 3.3.9 Phân tích ảnh hưởng số tham số lên sản phẩm 101 3.3.9.1 Ảnh hưởng bán kính góc lượn đến chiều cao sản phẩm 101 3.3.9.2 Ảnh hưởng hành trình pit tơng đến độ biến dạng phôi 102 3.3.9.3 Ảnh hưởng punch counter 104 3.3.10 Các cách mơ hình hóa toán hướng giải khác 105 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107 4.1 Kết luận 107 4.2 Kiến nghị 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC 110 A Bài toán dập sâu 110 B Bài tốn gia cơng co T thủy lực 120 C Chương trình LS-DYNA 129 D Chương trình HyperView 132 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sản phẩm sau dập cắt Hình 1.2: Q trình tạo góc lượn phương pháp uốn Hình 1.3: Quá trình ép dãn Hình 1.4: Kết trình tạo lỗ Hình 1.5: Sản phẩm trình dập sâu Hình 1.6: Co T sản xuất phương pháp thủy lực Hình 1.7: Khuôn phức hợp Hình 1.8: Khn tandem Hình 1.9: Khn q trình Hình 1.10: Khn đế mở Hình 1.11: Khn có dẫn Hình 1.12: Cấu tạo khn dập hồn chỉnh 10 Hình 2.1: Mơ hình đàn dẻo lí tưởng 11 Hình 2.2: Mơ hình biến cứng tuyến tính 12 Hình 2.3: Mơ hình đàn hồi biến cứng hàm số mũ 12 Hình 2.4: Phạm vi áp dụng thuật toán Implicit Explicit 21 Hình 2.5: So sánh hai thuật tốn mơ kéo đơn trục 21 Hình 2.6: Mơ hình lan truyền ứng suất qua ba phần tử 23 Hình 2.7: Mơ hình ma sát Coulumb 31 Hình 2.8: Các dạng xấp xỉ mơ hình ma sát Coulumb 31 Hình 2.9: Sự xấp xỉ hàm bậc với giá trị RVCNST 32 Hình 2.10: Các thơng số mơ hình Stick-slip 33 Hình 2.11: Lược đồ giải dạng Stick-slip 33 Hình 2.12: Mơ hình song tuyến tính 34 Hình 2.13: Ứng xử mơ hình Coulomb tuyến tính 35 Hình 2.14: Giới hạn ứng suất ma sát mơ hình song tuyến tính 35 Hình 2.15: Q trình phân chia bậc phần tử tam giác 39 Hình 2.16: Quá trình chia bậc bốn phần tử tứ giác 39 Hình 3.1: Các kích thước cho lần dập 43 Hình 3.2: Biểu đồ tỷ lệ giới hạn gia công số vật liệu 45 vii Hình 3.3: Các kích thước cho lần dập thứ hai 47 Hình 3.4: Quá trình dập vuốt 48 Hình 3.5: Các thơng số khu vực biến dạng 48 Hình 3.6: Mơ hình tổng quan ¼ khn thành phần 50 Hình 3.7: Mơ hình khn sau chia lưới 51 Hình 3.8: Mơ hình tổng quan ¼ chày thành phần 52 Hình 3.9: Mơ hình chày thành phần sau chia lưới 53 Hình 3.10: Mơ hình phần tử hữu hạn blankholder 54 Hình 3.11: Mơ hình phần tử hữu hạn support plate 54 Hình 3.12: Mơ hình phơi 55 Hình 3.13: Đường cong ứng suất biến dạng nhôm 3003-O 56 Hình 3.14: Mơ hình ¼ tốn 59 Hình 3.15: Đường cong tải cho blankholder 62 Hình 3.16: Đường cong tải cho chày ngồi 63 Hình 3.17: Đường cong tải cho chày support plate 63 Hình 3.18: Các trạng thái biến dạng khác mẫu thử 64 Hình 3.19: Các vùng biến dạng khác sản phẩm 65 Hình 3.20: Biểu đồ giới hạn biến dạng vùng đặc trưng khác 66 Hình 3.21: Phân bố ứng suất theo phương bán kính sau giai đoạn dập sâu 67 Hình 3.22: Phân bố ứng suất theo phương bán kính sau giai đoạn dập lại 68 Hình 3.23: Phân bố ứng suất theo phương bán kính sau tháo khn 68 Hình 3.24: Phân bố ứng suất theo phương chu vi sau giai đoạn dập sâu 69 Hình 3.25: Phân bố ứng suất theo phương chu vi sau giai đoạn dập lại 70 Hình 3.26: Phân bố ứng suất theo phương chu vi sau tháo khuôn 70 Hình 3.27: Phân bố ứng suất vonMises lần dập sâu 71 Hình 3.28: Phân bố ứng suất vonMises sau dập lại 71 Hình 3.29: Phân bố ứng suất vonMises sau dập vuốt 72 Hình 3.30: Biến dạng vonMises sau trình dập sâu 72 Hình 3.31: Biến dạng vonMise sau trình dập lại 73 Hình 3.32: Biến dạng vonMises sau lần dập vuốt 73 Hình 3.33: Kêt phân bố độ dày sau tháo khuôn 74 Hình 3.34: Đồ thị bán kính lớp thành sản phẩm theo chiều cao 75 viii *set,p_1(1,1,1),0 *set,p_1(2,1,1),0 *set,p_1(3,1,1),-hd_1+c1 *set,p_1(4,1,1),-hd_1+c1 *set,p_1(5,1,1),-hd_1+c1 *set,p_1(6,1,1),-hd_1+c1 *set,p_2(1,1,1),0 *set,p_2(2,1,1),0 *set,p_2(3,1,1),-hd_1+c1 *set,p_2(4,1,1),-(hd_1+hd_2) *set,p_2(5,1,1),-(hd_1+hd_2+100) *set,p_2(6,1,1),-(hd_1+hd_2+100+50) *set,blank_force(1,1,1),-55450000/4 *set,blank_force(2,1,1),-55450000/4 *set,blank_force(3,1,1),-55450000/4 *set,blank_force(4,1,1),-55450000/4 *set,blank_force(5,1,1),-55450000/4 *set,blank_force(6,1,1),-55450000/4 edload,add,rbuy,,2,time,p_1,,,,, !chay edload,add,rbuy,,3,time,p_2,,,,,1 !chay edload,add,rbuy,,6,time,p_2,,,,,1 ! chay edload,add,rbfy,,4,time,blank_force,,,,0,0.04 edload,add,rbfy,,2,time,punch_force,,,,0.05,0.1 asel,s,,,8,9 nsla,s,1 nsel,r,loc,x,0 dsym,symm,x allsel asel,s,,,8,9 nsla,s,1 nsel,r,loc,z,0 dsym,symm,z GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 118 SVTH: Trần Khoa Luật allsel ! ! SOLVE ! /solu EDMP,HGLS,1,4,0.1,1.5,0.06,,, TIME,0.2, EDOPT,add,,LSDYNA EDADAPT,1,on EDADAPT,4,off EDADAPT,5,off EDADAPT,6,off EDADAPT,7,off EDADAPT,8,off EDCADAPT,0.015,5,1,3,0.03,0.12,,2,,,,, /SOLU EDWRITE,LSDYNA,'file','k',' GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện ' 119 SVTH: Trần Khoa Luật B Bài toán gia công co T thủy lực FNISH /CLEAR,ALL /TITLE, BLOW MOLD: REV A C***, using shell element only C***, AUTHOR: TRAN KHOA LUAT /prep7 /light,1,1,0.7,-1,-1,-1 /PLOPT,info,1 /REPLOT C***, TEST-B !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!! UNIT UNIT UNIT !!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !Units Kg,mm,ms,Gpa !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!! PARA PARA PARA !!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !wall thickness = 1.3 !lenght = 121mm !outer diameter 24.1mm !mean diamater 22.8mm !unit: Kg,mm,ms,Gpa /prep7 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 120 SVTH: Trần Khoa Luật !feed parameters F1 = F2 = F3 = 12 F4 = 14.5 F5 = 18.5 !pressure parameters P1 = P2 = 0.0032 P3 = 0.045 P4 = 0.040 P5 = 0.040 thkm = 1.3 d0 = 24.1 l0 = 121 rdm = (d0-thkm)/2 l1 = l0/2 thkd = 0.001 rfil = rd_1 = rdm + 0.5*(thkm+thkd) ! die rad rd_2 = rdm - 0.5*(thkm+thkd) ! punch rad fsc = 0.15 ! coeffient friction k,1000,0,0,0 k,1001,l1,0,0 k,1002,0,l1,0 ! punch k,1,0.75*l1,0.95*rd_2,0 k,2,l1 + 1.2*thkd,0.98*rd_2,0 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 121 SVTH: Trần Khoa Luật k,3,l1 + 1.2*thkd,rd_2+thkm,0 l,1,2 l,2,3 ! metal pipe k,4,0,rdm,0 k,5,l1,rdm,0 l,4,5 ! die k,6,0,rd_1,0 k,7,l1,rd_1,0 k,8,rd_1,0,0 k,9,rd_1,35,0 l,6,7 l,8,9 !support plate k,10,0,rd_1,0 k,11,rd_1-0.5*thkd,rd_1,0 l,10,11 lesize,1,10 lesize,2,,,3 arotat,1,2,,,,,1000,1001,-180,2 ! inter die lesize,3,,,40,2 arotat,3,,,,,,1000,1001,-180,2 ! metal pipe arotat,4,,,,,,1000,1001,-180,2 ! arotat,5,,,,,,1000,1002,90,1 arotat,6,,,,,,1000,1002,90,1 ! support plate aptn,7,9 adele,11,12,1,1 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 122 SVTH: Trần Khoa Luật afillt,13,14,rfil !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!! TYPE, REAL, MAT, !!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ET,1,163 KEYOPT,1,1,12 EDSHELL,20,-1,1,2,1,1 R,1 !metal RMODIF,1,1,5/6,2,thkm,thkm,thkm,thkm,0 MP,DENS,1,8900e-9 MP,EX,1,119.86 MP,NUXY,1,0.31 TB,PLAW,1,,,2, TBDAT,1,0.4257 TBDAT,2,0.2562 !k !n !TBDAT,3, !TBDAT,4, TBDAT,5,0.116 !sy !TBDAT,6, !die R,2 RMODIF,2,1,5/6,2,thkd,thkd,thkd,thkd,0, EDMP,RIGI,2,7,7 MP,DENS,2,7.850e-9 MP,EX,2,210 MP,NUXY,2,0.3 !Puch R,3 RMODIF,3,1,5/6,2,thkd,thkd,thkd,thkd,0 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 123 SVTH: Trần Khoa Luật EDMP,RIGI,3,5,7 MP,DENS,3,7.850e-9 MP,EX,3,210 MP,NUXY,3,0.3 !support sheet R,4 RMODIF,4,1,5/6,2,thkd,thkd,thkd,thkd,0 EDMP,RIGI,4,6,7 MP,DENS,4,7.850e-9 MP,EX,4,210 MP,NUXY,4,0.3 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!! MESH !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ! sheet metal aatt,1,1,1,0 lesize,19,,,10,0.5 lesize,20,,,10,0.5 lesize,21,,,10, lesize,22,,,10, amesh,5,6 asel,s,,,5 esla,s esel,r,cent,x,0,1.2*rd_1 esel,r,cent,y,0,rd_1 !EREFINE,ALL, , ,1,0,1,1 ALLSEL !die AATT,2,2,1,0 lesize,23,,,20,0.25 lesize,24,,,20,0.25 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 124 SVTH: Trần Khoa Luật lesize,27,,,10 lesize,28,,,10 AMESH,8 lesize,26,,,10 lesize,42,,,10,0.5 lesize,44,,,20,0.5 lesize,4,,,3 lesize,45,,,10 lesize,47,,,5 lesize,40,,,5 lesize,31,,,10 AMESH,11 AMESH,7 ASEL,S,,,9 AMESH,9 ESLA,S !EREF,all, , ,1,0,1,1 ALLSEL !punch aatt,3,3,1,0 lesize,11,,,10 lesize,14,,,10 lesize,12,,,10 lesize,15,,,10 lesize,13,,,10 LESIZE,16,,,10 amesh,1,4 asel,s,,,5,6 nsla,s,1 esln,s,,all cm,int_elem,element allsel GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 125 SVTH: Trần Khoa Luật save /prep7 EDPART,CREATE EDCGEN,FOSS,1,2,fsc,fsc,0.5,0.067,20,,,,,0,1500,0,0 EDCGEN,FOSS,1,3,fsc,fsc,0.5,0.067,20,,,,,0,1500,0,0 EDCGEN,ASSC, EDCONTACT,0.1,0,2,2,1,2,1,4,1 EDSP,ON,1,2,1, EDSHELL,20,-1,1,2,1,1, *Dim,time,array,5,1,1,,,, *Dim,int_press,array,5,1,1,,,, *Dim,push,array,5,1,1 *set,time(1,1,1),0 *set,time(2,1,1),1.2 *set,time(3,1,1),2.76 *set,time(4,1,1),3.10 *set,time(5,1,1),3.5 *set,int_press(1,1,1),p1 *set,int_press(2,1,1),p2 *set,int_press(3,1,1),p3 *set,int_press(4,1,1),p4 *set,int_press(5,1,1),p5 *set,push(1,1,1),-f1 *set,push(2,1,1),-f2 *set,push(3,1,1),-f3 *set,push(4,1,1),-f4 *set,push(5,1,1),-f5 GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 126 SVTH: Trần Khoa Luật asel,s,,,5,6 nsla,s,1 nsel,r,loc,x,0 dsym,symm,x, allsel, asel,s,,,5,6 nsla,s,1 nsel,r,loc,z,0 dsym,symm,z, allsel, asel,s,,,5,6 nsla,s,1 nsel,r,loc,x,l1 cm,endnode,nodes allsel, edload,add,press,1,int_elem,time,int_press,,,,, edload,add,rbux,,3,time,push,,,,, edload,add,ux,,endnode,time,push,,,,, EDMP,HGLS,1,0,0.1,1.5,0.06,,, EDCTS,,0.9 TIME,3.5, EDRST,100, EDHTIME,200, EDOUT,GLSTAT EDOUT,MATSUM EDOUT,RCFORC EDOPT,add,,LSDYNA EDDUMP,1, finish /config,nres,2000 /solu EDADAPT,1,ON GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 127 SVTH: Trần Khoa Luật EDADAPT,2,OFF EDADAPT,3,OFF EDCADAPT,0.5,5,1,3,0.5,3,,3,,,,,, EDWRITE,LSDYNA,'file','k',' ' GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 128 SVTH: Trần Khoa Luật C Chƣơng trình LS-DYNA Chƣơng trình LS-DYNA ban đầu dựa chƣơng trình phần tử hữu hạn DYNA3D tiến sĩ John O Hallquist phịng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) vào năm 1976 DYNA3D đƣợc tạo nhằm mô va chạm thử nghiệm qn Vào thời điểm đó, khơng có chƣơng trình dạng 3D đủ khả mơ va chạm chƣơng trình 2D tỏ nghèo nàn DYNA3D sử dụng tích phân explicit để mô tả vấn đề động lực học phi tuyến đƣợc dùng nhiều phân tích ứng suất cấu trúc dƣới nhiều (tải) va chạm khác Chƣơng trình ban đầu đơn giản giới hạn phần cứng Những năm sau đó, với phát triển máy tính DYNA3D tiếp tục phiên thêm nhiều loại phần tử bậc cao có khả giải vấn đề ngày phức tạp Nhƣ kết tất yếu nhu cầu tính tốn ngành cơng nghiệp, Livermore Software Technology Corporation (LSTC) đời nhằm tiêp tục phát triển mở rộng chƣơng trình DYNA3D thành LS-DYNA Hiện nay, cơng ty ANSYS tích hợp chƣơng trình LS-DYNA tạo thành chƣơng trình ANSYS/ANSYS-LSDYNA Những tốn điển hình LS-DYNA:  Bài tốn tiếp xúc (vd: chi tiết máy với nhau)  Bài toán biến dạng lớn (vd: trình dập kim loại)  Vật liệu phi tuyến (vd: loại nhựa nhiệt dẻo, cao su)  Các tốn va chạm (vd: va chạm tơ, va chạm giƣa ngƣời túi khí)  Các ứng dụng cơng nghiệp quốc phịng (vd: mơ vụ nổ…) Quy trình giải tốn modul Ls-Dyna ANSYS: Vì chƣơng trình ANSYS tƣơng đồng mặt xây dựng mơ hình hình học có sử dụng thƣ viện vật liệu với chƣơng trình Ls-Dyna nên khoảng 80% lệnh Ls-Dyna đƣợc hỗ trợ ANSYS Sau tiến hành chia lƣới áp đặt điều kiện biên, điều kiện đầu, điều kiện tiếp xúc, điều kiện kiểm soát hourglassing, giảm chấn, khối lƣợng, lƣợng…chƣơng trình ANSYS tạo tập tin có dạng “*.k” Ta GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 129 SVTH: Trần Khoa Luật hiệu chỉnh tập tin cách điều chỉnh thẻ (card) sau dùng giải LS-DYNA solver để giải Ta tác động vào trình giải cách dùng cách khởi động (restart) trình nhằm loại bỏ số liên kết không cần thiết, thay đổi thuộc tính vật liệu nhƣ hóa rắn ( flexiable to rigid) chuyển đổi qua lại thuật toán Explicit Implicit Ngồi ra, ANSYS/LS-DYNA cịn cho phép ngƣời dùng nâng cao hiệu xử lí tốn tùy chọn HPC (High Performace Computing) điều chỉnh số nhân xử lý dùng máy tính đơn xử lý song song nhiều máy tính GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 130 SVTH: Trần Khoa Luật Phụ lục 1: Bộ giải LS-DYNA Solver tích hợp vào chương trình ANSYS Phụ lục 2: Tùy chọn số nhân xử lý cho q trình tính tốn GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 131 SVTH: Trần Khoa Luật D Chƣơng trình HyperView HyperView sản phẩm cơng ty Altair Engineering có trụ sở bang Michigan, Hoa Kỳ HyperView đƣợc tạo với vai trị cơng cụ phân tích kết trực quan, thân thiện với ngƣời dùng HyperView có khả đọc đƣợc nhiều định dạng kết nhiều chƣơng trình tính khác nhƣ ANSYS, LS-DYNA, ADYNA, ABAQUS, NASTRAN…với tính biểu diễn đồ họa 3D nhanh chóng kết hợp với cơng cụ tốn học phức tạp tạo nên tính tiện lợi, rõ ràng, linh hoạt q trình phân tích liệu Điểm bật HyperView ngƣời dùng tƣơng tác giao diện biểu diễn lƣợng lớn hàm kết giá trị liên quan thời gian cách tự động, lấy kết cách dễ dàng nhanh chóng Phụ lục 3: Giao diện chương trình HyperView GVHD: PGS.TS Trƣơng Tích Thiện 132 SVTH: Trần Khoa Luật