Numericka simulacija procesa
1. UVOD
"Primena numeriÄkih simulacija je dobro proveren i ekstremno koristan alat za predviÄ‘anje problema u industrijskoj proizvodnji i smanjenje vremena i troškova u razvoju novih proizvoda."
2. KONCEPT METODE KONAÄŒNIH ELEMENATA
"Teoretske osnove metoda konaÄnih elemenata su postavljene pedestih godina, ali u praktiÄnu primenu ulazi sa intenzivnijom primenom raÄunara. Nastao je iz potrebe za izraÄunavanjem napona i deformacija, a sa razvojem samog metoda povećavao se i broj veliÄina koje se mogu izraÄunati u okviru statiÄke, dinamiÄke, termiÄke, elektromagnetne analize."
2.1 Identifikacija problema
2.2 Diskretizacija
2.3 Vrste FE elemenata
2.4 Faze FE analize
3. FEM MODELIRANJE PROCESA
"U FE analizi proizvodnih procesa, sam proces se mora posmatrati kao sistem meÄ‘usobno povezanih relevantnih parametara, kao što je to prikazanao na slici 6. KljuÄni tehniÄki problemi koji se moraju razmatrati u analizi procesa se odnose na:"
3.1 Osobine i ponašanje materijala
3.2 Geometrija
3.3 Generisanje FE mreže i remeshing
3.4 Uslovi u međukontaktu (trenje i transfer toplote)
3.5 Karakteristike FE softvera (pouzdanost i vreme proraÄuna)
4. APLIKACIJE FEM U SIMULACIJI PROCESA
"U daljem će biti ukratko izloženi rezultati simulacija razliÄitih tehnoloških proseca, koji se primenjuju u izradi komponenata proizvoda ili gotovih proizvoda, realizovani na Mašinskom fakultetu u Kragujevcu u okviru CeVIP - Centra za virtuelnu proizvodnju, primenom komercijalnih softvera CAMPform 2D, MSC.SuperForge, MSC.SuperForm, FORGE 2D i FORGE 3D (u saradnji sa DIMEG, Univerzitet u Padovi, Italija)..."
4.1 NumeriÄke simulacije procesa kovanja
4.2 NumeriÄke simulacije procesa istiskivanja
4.3 NumeriÄke simulacije oblikovanja cevi
Ulazni podatci za FE simulaciju
Krive tecenja
1. METODE ODREÄIVANJA KRIVIH TEÄŒENJA
"Za odreÄ‘ivanje krivih teÄenja primenjuje se više eksperimentalno-analitiÄkih metoda, kao što su testovi na: zatezanje, uvijanje, pritiskivanje (slobodno sabijanje prstena, slobodno sabijanje cilindriÄnih pripremaka, sabijanje u uslovima ravanskog deformacionog stanja, sabijanje konusnim alatima...), i specijalni postupci (Devedžić 1980, Šljivić 1998, Douglas 1975, Rao 1982 )..."
2. UTICAJ BRZINE DEFORMACIJE I TEMPERATURE NA NAPON TEÄŒENJA
"Poznato je da sa porastom brzine deformacije raste deformacioni otpor u materijalu, odnosno stvarni napon teÄenja, pri Äemu ovaj porast zavisi od visine temperature. Naime, u oblastima visokih temperatura, karakteristiÄnih za procese tople obrade deformisanjem, ovaj uticaj je znaÄajno izražen, dok u obradama u hladnom stanju taj uticaj je zanemarljiv..."
3. ANALITIÄŒKE APROKSIMACIJE KRIVIH TEÄŒENJA
"Generalno, napon teÄenja u materijalu se može izraziti kao
σ = f ( ε , ε&, T, A) (4)
gde konstanta A odražava uticaj hemijskog sastava, strukture, veliÄine zrna u materijalu, atmosferskog pritiska itd., i definiše nivo napona teÄenja u materijalu, a nikako oblik krive teÄenja. U procesima obrade, ovi uticajni Äinioci su jasno definisani i oni se mogu zanemariti pri prouÄavanju i definisanju uticajnih faktora na napon teÄenja u odreÄ‘enom materijalu..."
Kontaktno trenje
1. KONTAKTNO TRENJE U PROCESIMA OBRADE DEFORMISANJEM
"Kontaktno trenje izmeÄ‘u alata i radnog komada u procesima obrade deformisanjem znaÄajno utiÄe na plastiÄno teÄenje materijala i predstavlja odluÄujući parametar u odreÄ‘ivanju radnih pritisaka i deformacione sile procesa. Uticaji trenja se ogledaju u mikrostrukturnim promenama deformisanog materijala, habanju alata i povećanju potrebne energije za deformisanje..."
2. ZAKONI I TEORIJE O TRENJU
"Za matematiÄko opisivanje kontaktnog trenja u procesima obrade deformisanjem koriste se tri zakona, teorije o trenju, pri Äemu ove poslednje imaju više modifikacija. Generalna kategorizacija zakona i teorija o trenju je:
1. Amonton-ov (1699) i Coulomb-ov (1785) zakon
τ = μ p , 0≤μ≤0.577 (1)
2. Zakon konstantnog trenja
τ = m k , 0≤m≤1 (2)
3. Adhezione teorije, koje uzimaju u obzir realnu hrapavost kontaktnih površina..."
3. METODE ODREÄIVANJA POKAZATELJA KONTAKTNOG TRENJA
"Postoje dva naÄina odreÄ‘ivanja pokazatelja kontaktnog trenja u procesima zapreminske obrade deformisanjem: direktni i indirektni, koji mogu biti kvalitativna procena trenja i kvantitativno odreÄ‘ivanje koeficijenta/faktora trenja..."
4. METODA SLOBODNOG SABIJANJA PRSTENA (ring test)
"Metoda slobodnog sabijanja prstena je najšire primenjivana metoda za odreÄ‘ivanje kontaktnih uslova u procesima zapreminske obrade, pa se tretira se i kao standardna, univer-zalna metoda za odreÄ‘ivanje koeficijenta/faktora trenja. Originalno je zamišljena kao kvalitativna metoda za uporeÄ‘enje uslova podmazivanja i uticaja razliÄitih maziva na kontaktno trenje u procesima hladnog istiskivanja, kako je to propisao Kunogi 1954-te. Kasnije su Kudo 1960-te i Male i Cocroft 1964-te, koristeći ovu metodu u svojim eksperimentalnim istraživanjima, došli do prvih kalibracionih (etalon) krivih, za odreÄ‘ivanje vrednosti koeficijenta trenja, za primenjenu kombinaciju alat-mazivo-materijal (Tan 1998)..."
