4.1. Giới thiệu chung
ANSYS là một trong những phần mềm cụng nghiệp, sử dụng phương phỏp phần tử hữu hạn (FEM) để phõn tớch cỏc bài toỏn vật lý - cơ học, chuyển cỏc phương trỡnh vi phõn , phương trỡnh đạo hàm riờng từ dạng giải tớch về dạng số với việc sử dụng phương phỏp rời rạc hoỏ và gần đỳng để giải.
Nhờ ứng dụng phương phỏp phần tử hưữu hạn, cỏc bài toỏn kỹ thuật về cơ học, nhiệt, thuỷ khớ, điện tử, sau khi mụ hỡnh hoỏ và xõy dựng mụ hỡnh toỏn học, cho phộp giải chỳng với cỏc điều kiện biờn cụ thể với số bậc tự do lớn.
- Kết cấu. - Nhiệt.
- Dũng chảy, bao gồm cả mụ phỏng số động lực học dũng chảy. - Điện/Tĩnh điện.
- Điờnj từ.
- Tương tỏc giữa cỏc hệ, cỏc trường vật lý.
Cỏc lĩnh vực cụng nghiệp cú thể ứng dụng phần mềm ANSYS: - Vũ trụ hàng khụng.
- Cụng nghiệp ễtụ. - Y sinh.
- Xõy dựng và Cầu đường. - Điện tử và thiết bị.
- Mỏy múc và thiết bị cụng nghịờp nặng. - Cỏc hệ vi cơ - điện tử.
- Dụng cụ thể thao.
4.2. Cỏc mụ đun chớnh của ANSYS* ANSYS/Structural: * ANSYS/Structural:
- Tính toán cấu trúc tĩnh (Structural Static Analysis). - Tính toán dao động (Modal Analysis).
- Tính toán động lực học (Transient Dynamic Analysis). - Phân tích phổ (Spectrum Analysis).
- Tính toán mất ổn định (Buckling Analysis).
- Tính toán phi tuyến (Nonlinear Structural Analysis). - Tính toán mỏi (Fatigue).
- Cơ học phá huỷ (Fracture Mechanics).
* ANSYS/ Linear Plus: Dùng cho những bài toán tĩnh động tuyến tính hay bài toán động.
* ANSYS/ Flotran: Bài toán về dòng lu chất. * ANSYS/ Emag: Bài toán về trờng điện từ. * ANSYS/ Mechanical: Bài toán cơ học.
* ANSYS/ Thermal: Bài toán nhiệt.
* ANSYS/ LS-DYNA: Bài toán động lực học (lực biến thiên theo thời gian, biến dạng lớn).
4.3. Sơ đồ khối giải bài toỏn kỹ thuật bằng phần mềm ANSYS.
Hỡnh 2.6 Sơ đồ khối giải bài toỏn kỹ thuật bằng phần mềm ANSYS
Bắt đầu
Tiền xử lý (Pre-Processing)
xử lý, phân tích FEM
(Solution)
Chương 3
XÁC ĐỊNH TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ
TRONG DỤNG CỤ PCBN KHI TIỆN CỨNG TRỰC GIAOBẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
Trờn thế giới đó cú nhiều tỏc giả sử dụng phương phỏp phần tử hữu hạn để xỏc định trường nhiệt độ trong dụng cụ cắt kim loại với một số loại dụng cụ cắt khỏc nhau. Để tỡm điều kiện biờn của bài toỏn xỏc định trường nhiệt độ bằng phương phỏp phần tử hữu hạn, cỏc tỏc giả đó sử dụng nhiều phương phỏp thực nghiệm khỏc nhau như:
- Dựng bột kim loại cú nhiệt độ núng chảy khỏc nhau để xỏc định nhiệt độ trờn mặt trước làm điều kiện biờn cho bài toỏn (X.J.Ren, Q.X.Yang, R.D.Jame, L.Wang, Kato và đồng nghiệp, C.J.Cotval...).
- Dựng cặp ngẫu nhiệt, phương phỏp này được sử dụng khỏ phổ biến. Tuy nhiờn, nú thường được dựng để xỏc định nhiệt cắt sinh ra trong quỏ trỡnh gia cụng. Để xỏc định được nhiệt độ tại một vựng cụ thể (VD mặt trước) thỡ lại gặp nhiều khú khăn. Một số tỏc giả sử dụng phương phỏp này nhưng khoan một lỗ nhỏ trờn mặt trước trong vựng trượt của phoi trờn mặt trước (H.Fujii, K.Yõmguchi, Deng Jianxin, Song Wenlong, Zhang Hui, A.K.Tieu...). Tuy nhiờn, với quỏ trỡnh tiện cứng với việc sử dụng dụng cụ cắt là PCBN thỡ việc sử dụng phương phỏp này gặp nhiều khú khăn vỡ vựng phoi trượt trờn mặt trước rất nhỏ và gần lưỡi cắt, hơn nữa PCBN lại rất cứng.
- Dựng tia hồng ngoại hoặc tia lazer chiếu vào khu vực gia cụng để xỏc định nhiệt độ trờn mặt trước (O.D.Prins, G.Barrow....). Phương phỏp này tiện dụng nhưng thiết bị đắt tiền và khụng đo được nhiệt độ trong khoảng hẹp, sai số đo lớn do sự cản trở của phoi.
- Một số tỏc giả sử dụng cỏc phương phỏp như đo nhiệt của phoi. Phương phỏp này cú nhiều hạn chế do sai số đo lớn.
Trong luận văn này, tỏc giả sử dụng phương phỏp xỏc định cỏc nguồn nhiệt thụng qua xỏc định lực cắt và đo gúc biến dạng (gúc cắt ) và một số thụng số khỏc. Đõy là phương phỏp phự hợp với điều kiện thiết bị hiện cú trong nước.
