Анализ соответствующих программ подходящие для исследования металловедения и разрушения материала

4.6.10 ANSYS/LS-DYNA PrepPostа

ANSYS/LS-DYNA PrepPostä обладает  всеми постпроцессорными возможностями  пакета ANSYS/LS-DYNA, включая средства  твердотельного моделирования, построения  сетки, задания нагрузок и граничных  условий, показа поверхностей и  линий равного уровня, преобразования  результатов и их анимации, но  при отсутствии решателя.

Программа ANSYS – это гибкое, надежное средство проектирования и анализа. Она работает в среде операционных систем самых распространенных компьютеров. Особенностью программы является файловая совместимость всех членов семейства ANSYS для всех используемых платформ. Многоцелевая направленность программы позволяет использовать одну и ту же модель для решения таких связанных задач, как прочность при тепловом нагружении, влияние магнитных полей на прочность конструкции, те электромагнитном поле. Модель, созданная на РС, может использоваться на суперкомпьютере. Это обеспечивает всем пользователям программы удобные возможности для решения широкого круга инженерных задач.

 

5. ПРИМЕР ИСЛЕДОВАНИЯ В ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ «SOLID WORKS SIMULATION».

В программе SolidWorks используется трехмерный подход к проектированию. При проектировании детали от первоначального эскиза до конечного результата создается трехмерная модель. На основе этой модели можно создавать 2-мерные чертежи или сопрягать компоненты, состоящие из деталей или узлов, для создания 3-мерных сборок. Можно также создавать двухмерные чертежи трехмерных сборок. При проектировании модели с помощью программы SolidWorks можно придать ей большую наглядность по всем трем измерениям, то есть представить модель в том виде, в котором она будет при производстве. Рисунок 1, 2.

Рисунок 1, 2. Ключ  Ф22.

При проведений исследований одним из важнейших параметров в разработке состоит задание материала исследуемого предмета. На рисунке 3 достаточно подробно показана методика данного процесса, следует учесть тот факт, что стандартный материал возможно задать и самому разработчику, технологу, конструктору. Или создать материал, задавая материалу требуемые свойства:

-Модуль упругости.

- Коэффициент Пуассона.

- Модуль сдвига.

- Плотность.

- Предел плотности при растяжений.

- Предел плотности при сжатий.

 - Предел текучести.

- Коэффициент теплового расширения.

- Теплопроводность.

- Удельную теплоёмкость.

Рисунок 3. Задание материала.

После задания материала на исследуемый предмет, описывают требуемое крепление и возможные перемещения (как модель поддерживается, нагружается). Определение движения, нагрузки устанавливается исходя из требуемых функций данного предмета. Рисунок 4.

Рисунок 4. Крепление, нагрузка.

На  исследований показано усилие на вращающий момент, усилие равна 30 Нм. На рисунке 5 ведётся расчет нагружения.

Рисунок 5. Расчет нагружения.

Произведя расчет, становится ясным максимальные места нагрузок всей деталь рисунок 6, также указан предел текучести изделий, возможные максимальные смещения рисунок 7. В параметрах отображения ведётся расчёт самых напряжённых мест в материале рисунок 8. Для полного обзора процесса деформаций создаются анимация в программе.

Рисунок 6. Завершение исследования.

 

 

 

 

 

Рисунок 7. Максимальные смещения.

Рисунок 8. Максимальные поля нагружения.

 

ВЫВОД

Программные комплексы CAD/CAM/CAE/PLM – систем помогают достаточно наглядно изучить и понять сложные процессы системы автоматизаций. Полное понимание и изучение одной лишь  программы даёт возможность решение в поиске работы, нахождения ответов на интересующие вопросы и создания своей научной работы.

Введение программных комплексов САПР (CAD/CAM/CAE/PLM – систем) в учебную деятельность УрФУ позволит глубже понять структура металловедения уже на начальных курсах обучения. Также самостоятельно проводить исследования и возможность открывать новые материалы. Тем самым заинтересовывать не только студентов, но и работодателей в различных сферах деятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Басов К. А. ANSYS и LMS Virtual Lab. Геометрическое моделирование. — М.: ДМК Пресс, 2006. — С. 240. — ISBN 5-94074-301-3.

2. Басов К. А. ANSYS для конструкторов. — М.: ДМК Пресс, 2009. — С. 248. — ISBN 978-5-94074-462-7.

3. Латышев П.Н. Каталог САПР. Программы и производители: Каталожное издание. — М.: ИД СОЛОН-ПРЕСС, 2006, 2008, 2011. — 608, 702, 736 с. — ISBN 5-98003-276-2, 978-5-91359-032-9, 978-5-91359-101-2.

4. Малюх В. Н. Введение в современные САПР: Курс лекций. — М.: ДМК Пресс, 2010. — 192 с. — ISBN 978-5-94074-551-8.

5. Муромцев Ю. Л., Муромцев Д. Ю., Тюрин И. В. и др. Информационные технологии в проектировании радиоэлектронных средств: учеб. пособие для студ. высш. учебн. заведений. — М.: Издательский центр "Академия", 2010. — 384 с. — ISBN 978-5-7695-6256-3.

6. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования: учеб. для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. — 430 с. — ISBN 978-5-7038-3275-2.

7. Норенков И. П. Автоматизированное проектирование. Учебник. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000. — 188 с.

8. Боровков А.И. и др. Компьютерный инжиниринг. Аналитический обзор - учебное пособие. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. — 93 с. — ISBN 978-5-7422-3766-2.