Hình 3.15 Tạo tiếp xúc giữa các đối tượng
Đa phần các bài toán nên tạo tiếp xúc (contact) giữa các đối tượng một cách chủ động ngay từ ban đầu, để tránh các sai lệch không đáng có cho bài toán. Deform 3D cũng có thể tự động tạo ra các tiếp xúc trong quá trình tính toán nhưng đôi khi không chính xác và bài toán có thể không hội tụ
Phần mềm tự động khởi tạo các tiếp xúc giữa các đối tượng có trong mô hình, người dùng sẽ gán hệ số ma sát, hệ số truyền nhiệt… và kích vào nút Generate all để
tạo contact, nếu thành công ta sẽ quan sát được các tiếp xúc trên mô hình qua các màu khác nhau. Một chú ý khá quan trọng là khi gán Master/Slave cho đối tượng nếu không
đúng, sẽ không tạo được contact. - Database generation:
62
Hình 3.16 Giao diện của Database generation
Đây là bước sau cùng để kiểm tra việc cài đặt bài toán có thành công hay không. Nếu hợp lệ thì một tệp (*.db) được tạo ra ngay trên cây thư mục làm việc. Khi đóng cửa sổ DEFORM-3D Pre và quay về cửa sổ giao diện chính ta sẽ thấy tệp dữ liệu (*.db) mới được tạo ra. Việc tiếp theo là chạy bài toán bằng chọn RUN trong modun Simulator.
Sau khi chạy thành công bài toán, ta có thể xem các file log để xem lỗi hoặc các thông tin thời gian khác trong cửa sổ giao diện chính của Deform 3D/2D. Để xem và trích xuất kết quả ta sử dụng modun Deform 3D-Post
- Giao diện của Deform 3D-Post:
63
Deform 3D cung cấp modun Post processor khá thân thiện và bố trí khoa học . Trong modun này người dùng có thể thay đổi các cách quan sát đối tượng, lấy kết quả
mô phỏng như lực, ứng suất, biến dạng chỉ bằng vài nhấp chuột. Các công cụ chính trong Deform 3D-Post:
- Trích xuất biến trạng thái của quá trình mô phỏng: Biến dạng, phá hủy, ứng suất, nhiệt độ…
- Tạo lưới biến dạng
- Xem biểu đồ lực và xuất file kết quả sang Excel
- Xuất video hoặc báo cáo power poit
- Cắt mô hình theo các góc cạnh
III.3.3 Ứng dụng mô phỏng trên phần mềm Deform
Áp dụng trình tự mô phỏng như trên hình 3.9 đó tôi sẽ trình bày các bước để thực hiện mô phỏng chi tiết khớp nối đồng tốc ô tô ở trạng nửa nóng.
Mở giao diện Deform 3D ver 6.1
Hình 3.18 Giao diện Deform 3D
Sau khi mở phần mềm mô phỏng ta được giao diện như hình 3.3, sau đó ta sẽ mở
64
từ một phần mềm chuyên dụng khác. Ởđây tôi đã chuyển mô hình phôi, chày và cối từ
file *.CATpart sang *.STL để tiến hành mô phỏng.
- Bước thứ 1: Từ môdun Pre Processor – Forming ta xây dựng mô hình cho phôi, chày và cối
¾ Mô hình của phôi trong Deform 3D
Hình 3.19 Mô hình phôi
¾ Mô hình của chày trong Deform 3D
65 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
¾ Mô hình của cối trong Deform 3D
Hình 3.21 Mô hình cối
¾ Mô hình tổng thểđể ép của phôi, chày và cối trong Deform 3D
66
- Bước thứ 2: Chia lưới phần tử cho phôi hoặc chày cối.
Hình 3.23 Hình học phôi sau khi đã chia lưới
Số phần tử phôi: 20.000 (Ởđây không xét đến sự truyền nhiệt giữa phôi với chày và cối cho nên chỉ cần chia lưới cho phôi)
- Bước thứ 3: Thêm điều kiện biên như các tiếp xúc, ma sát, vận tốc, tải… gán vật liệu.
- Mô hình vật liệu: DIN-C45[70-200F(20-1100C] lấy trong thư viện vật liệu
+Điều kiện tiếp xúc: Hệ số ma sát µ = 0.25; nút liên kết: 0.10489 + Hệ số Poisson: 0.3
+Nhiệt độ phôi ban đầu 6500 +Hành trình dập 65mm, v=76mm/s
67
- Bước thứ 4: Tính toán (Solver) và cập nhật lưới (Remeshing)
Hình 3.25 Giao diện Deform đang tính toán và cập nhật lưới
Sau khi đã đưa hết các thông sốđiều kiện biên như vật liệu, điều kiện tiếp xúc, nhiệt
độ ta sẽ tiến hành tính toán.
Từ môđun Simulator – Run phần mềm sẽ tự động tính toán và cập nhật lưới. Trong phần này thời gian tính toán hết 9470s (2h37’50s)
- Bước thứ 5: Phân tích và kết xuất kết quả
68
69
¾ Hình ảnh kết quả biểu đồ trạng thái lực
Hình 3.27 Lực tác dụng của chày ép
Lực tăng trong quá trình ép chảy thuận và ổn định trong khoảng 626 tấn sau đó tăng lên trong giai đoạn ép chảy nghịch và ổn định trong khảng 835 tấn và kết thúc quá trình ở 673 tấn
¾ Hình ảnh kết quảở trạng thái phá hủy ở step 69
70
Từ hình ảnh trên ở step 69 ta thấy hiện tượng phá hủy tập trung chủ yếu vào thành chi tiết và giá trị lớn nhất đạt 1.95
¾ Hình ảnh kết quả về trạng thái biến dạng ở step 45
Hình 3.29 Trạng thái biến dạng
Trạng thái biến dạng tập trung ở thành và góc lượn của chi tiết, giá trị lớn nhất ở
step 45 đạt 9.21 mm/mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
¾ Hình ảnh kết quả về trạng thái ứng suất ở step 80
71
Ứng suất tập chung ởđáy, vị trí tiếp xúc với Topdie và giá trị lớn nhất đạt 579MPa
¾ Hình ảnh và kết quả về sự thay đổi về tốc độ biến dạng ở step 56
Hình 3.31 Sự thay đổi tốc độ trong ép chảy thuận nghịch
Hình ảnh thể hiện rất rõ tốc độ biến dạng của quá trình ép chảy thuận và nghịch, tốc
độ biến dạng ở step 56 là 158mm/sec
¾ Hình ảnh và kết quả về trạng thái nhiệt ở step 60
72 Nhiệt độ lớn nhất tại step 60 là 8550C