Установление методами численного моделирования зависимости температуры в точке контакта от угла метания пластины при сварке взрывом. Получение мелкозернистой структуры и расчет параметров пластины с применением программного расчетного комплекса AUTODYN.
Аннотация к работе
Один из наиболее перспективных подходов к решению проблемы создания конструкционных материалов с уникальным сочетанием важнейших механических свойств заключается в формировании ультрамелкозернистой структуры.Один из наиболее рациональных подходов к отмеченной проблеме заключается в применении методов, основанных на интенсивной пластической деформации (ИПД) материала. Используя методы интенсивной пластической деформации нано-и субмикрокристаллическую структуру удается получать на таких материалах как алюминий, железо, магний, вольфрам, никель, титан и их сплавы. Материалы, полученные по технологии интенсивной пластической деформации, в настоящее время являются одними из наиболее изучаемых среди наноматериалов конструкционного назначения. В современной литературе подробно отражены технологические процессы измельчения зеренной структуры материалов, основанные на равноканальном угловом прессовании (РКУП), кручении под давлением, винтовом прессовании, аккумулируемой прокатке, мультиосевой деформации, деформации по схеме знакопеременного изгиба. В качестве основных методов, обеспечивающих деформацию с большими степенями и пригодных в этой связи для получения нанокристаллической структуры, используют равноканальное угловое прессование (РКУП), кручение под давлением.Исходные данные для расчета параметров метаемой пластины инженерной методикой приведены в таблице 2.1Схема метания пластины дана на рисунке. 2.1 - Схема метания6 1 - детонатор; 2 - заряд ВВ; 3 - метаемая пластина; 4 - неподвижная пластина; 5 - массивное основание Начальные технологические параметры: D - скорость детонации заряда ВВ; При равенстве площадей имеем: (1) где - толщина и плотность заряда ВВ; Угол соударения ?к связан со скоростью метания следующей зависимостью: (2)=7,87 г/см3 =0,9 г/см3 =23 мм
=1 mmdkp=11,5 MMD=4160 м/с
3. ОПИСАНИЕ ПО “AUTODIN”Компания ANSYS, Inc. основанная в 1970 г., является разработчиком и поставщиком программного обеспечения для инженерных расчетов и технологий численного анализа, используемых в различных отраслях промышленности. Качество программного обеспечения компании ANSYS, Inc. подтверждается международными сертификатами.Программный расчетный комплекс, предназначенный для решения задач нестационарной нелинейной динамики (Transient Non-Linear Dynamics). Этот программный продукт разрабатывается компанией Century Dynamics с 1985 года. AUTODYN включает в себя встроенные средства для перпроцессинга (подготовки расчетной модели), постпроцессинга (получение данных о результатах расчета) и решатели. Программный продукт AUTODYN позволяет решать задачи нелинейной "явной" динамики. Реализован нелинейный динамический анализ по явной схеме интегрирования, позволяющий анализировать физические процессы: - удар и пробивание;В состав расчетного комплекса ANSYS 11.0 как модуль AUTODYN включен в среду Workbench. В среде проекта Workbench автоматически будут передаваться КЭ модели созданные средствами: Модуля Advanced Meshing (функциональные возможности ANSYS ICEM CFD и AI*Environment) Модуля Meshing module новый модуль в 11.0 версии, сочетающий в себе возможности генератора сетки модуля Design Simulation и генератора сетки для CFD CFX-Mesh (тетраэдрические сетки с призматическими слоями для пристенных областей). Движение сплошной среды (motion of continuum) может быть описано используя: - закон сохранения массы (conservation of mass); Математическая модель движения сплошной среды, описанная с использованием перечисленных выше уравнений, численно решается в AUTODYN, используя явное интегрирование по времени (explicit time integration) и различные методики решения.Геометрическая модель, описывающая задачу, разбивается на элементарные сопрягающиеся части (элементы, ячейки, частицы). Используются базовые схемы: Лагранжева - схема, основанная на материале, дискретные части движутся вместе с материалом; Эйлерова - основанная на пространстве, дискретные части остаются неподвижными в пространстве и материал движется через них. Сетка описывает узлы (вершины в геометрической терминологии), ребра (линии) и элементарные объемы. SPH метод - метод движения частиц, в котором, частицы взаимодействуют друг с другом с помощью интерполирующей функции.Деталь (Part) - это группа узлов и элементов для одного типа решателя. Расчетная модель может содержать несколько деталей для одного типа решателя. Детали используются для базовых процедур создания расчетной модели, решения и визуального отображения. Детали используются для базовых процедур создания расчетной модели, решения и визуального отображения. Каждая расчетная модель AUTODYN состоит из нескольких деталей Parts.Лицензия расчетного комплекса ANSYS AUTODYN-2D устанавливается на компьютерах, работающих на платформах (PC/Windows и UNIX/Linux) вплоть до использования 2 процессоров (CPUS). Лицензия расчетного комплекса ANSYS AUTODYN-3D устанавливается на компьютерах, работающих на платформах (PC/Windows и UNIX/Linux) вплоть до использования 2 процессоров (CPUS) с поддержкой распараллелив