Программный комплекс ANSYS - Курсовая работа

К деталям современной авиационно-космической техники, изготавливаемым из листа, к автокузовным деталям сложной пространственной формы предъявляются высокие требования по точности размеров, прочности и надежности в эксплуатации, металлоемкости и внешнему виду. Компьютерное моделирование позволяет получить большой объем информации, провести всестороннее исследование процесса пластического деформирования, определить его особенности, рассмотреть и сопоставить большое количество альтернативных вариантов технологических процессов.Хотя существует большое разнообразие в формулировках, применение метода конечных элементов может быть охарактеризовано следующими свойствами [1, 8, 10]: - физическая область задачи делится на подобласти (конечные элементы); моделирование геометрический примитив визуализация Параметры этих аппроксимаций становятся неизвестными параметрами задачи, определяемыми в вершинах (узлах) конечных элементов; Теоретически при стремлении размеров элементов к нулю численное решение должно сходиться к точному. Интенсивное развитие метода конечных элементов связано с космическими исследованиями. При этом математики занимаются математическим обоснованием метода конечных элементов, проводят теоретический анализ его сходимости и точности получаемых результатов.Численное решение системы уравнений, которое осуществляется автоматически с помощью решателя LS-DYNA. Этапы 1,2,3,4 относятся к препроцессорной стадии, этап 5 - к процессорной стадии, этап 6 - к постпроцессорной стадии.Как отмечалось выше, решение задач с помощью программного комплекса ANSYS/LS-DYNA состоит из трех этапов: препроцессорная (предварительная) подготовка (Preprocessing), получение решения (Solving the Equations) и постпроцессорная обработка результатов (Postprocessing). Пользователь выбирает координатные системы и типы конечных элементов, определяет модель поведения деформируемого материала, указывает упругие постоянные и физико-механические свойства материала, строит твердотельную модель и сетку конечных элементов, выполняет необходимые действия с узлами и элементами сетки, задает уравнения связи и ограничения.В программе ANSYS координатные системы используются для размещения в пространстве геометрических объектов, определения направлений степеней свободы в узлах сетки, задания свойств материала в разных направлениях, для управления графическим изображением и содержанием выходных результатов.Исходные данные, введенные при препроцессорной подготовке, становятся частью центральной базы данных программы. Эта база данных разделена на таблицы координатных систем, типов элементов, свойств материала, ключевых точек, узлов сетки, нагрузок и т. д.В препроцессоре ANSYS/LS-DYNA существуют три разных способа построения геометрической модели: - импорт модели, предварительно построенной другой программой; Программа ANSYS позволяет наносить сетку на модель, импортированную из другой программы, а также имеет возможность менять геометрию модели с целью упрощения расчета. Использование автоматических средств позволяет улучшить модель за счет устранения ненужных зазоров, перекрытий или взаимных внедрений ее частей, а также выполнить слияние объектов и создание объемов. Процедуры упрощения позволяют наилучшим образом подготовить модель для нанесения сетки за счет удаления отверстий, полостей и выпуклостей, исключения мелких подробностей. Модель может быть предварительно построена в других специализированных программах, скажем Компас, Solid Works, Unigraphics и пр., а затем импортирована в ANSYS/LS-DYNA для последующего построения конечно-элементной модели.Библиотека конечных элементов программы ANSYS содержит более 80 типов, каждый из которых определяет, среди прочего, применимость элемента к той или иной области расчетов (прочностной, тепловой, магнитный и электрический анализы, движение жидкости или связанные задачи). Для анализа листовой штамповки, как правило, применяются оболочечные конечные элементы, так как деформации в плоскости листа и изгибные деформации преобладают в процессе формообразования. Список Defined Element Type содержит типы элементов, которые выбраны для использования в данной модели. В решении задач пластического деформирования листовых металлических материалов наиболее широко применяются следующие типы элементов: - Элементы категории Solid. Элементы данной категории предназначены для использования при расчете твердотельных моделей.Основная масса задач пластического деформирования материалов - это задачи, связанные с большими необратимыми деформациями, то есть деформациями за пределами выполнения закона Гука. Зависимость напряжений ? от деформаций ? для металлов и машиностроительных материалов вначале имеет линейный характер. Величина напряжений, за пределом которых линейная связь между деформациями и напряжениями нарушается, называется пределом пропорциональности ?пц.