Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» Механіко-машинобудівний інститут Кафедра «Механіки пластичності матеріалів та ресурсозберігаючих процесів» Курсова робота з дисципліни «Чисельні методи вирішення прикладних задач обробки металів тиском» Київ 2011 Вступ 3 Розділ 1. Основні положення методу скінчених елементів (МСЕ) 4 Основні залежності МСЕ 4 Алгоритм вирішення задачі МСЕ 4 Розділ 2. Підготовка вихідних даних для моделювання процесу МСЕ.... 5 Схема процесу ОМТ 5 Розрахункова схема 5 Підготовка даних 6 Файл вихідних даних 10 Розділ 3. Результати моделювання . .. 11 Залежність зусилля деформування від переміщення інструмента.....11 Розподіл питомих зусиль на деформуючому інструменті 11 Розподіл напружень і деформацій в об'ємі заготовки 13 Висновки 14 Література 15  Вступ Мета курсової роботи полягає в тому, щоб закріпити теоретичний матеріал, реалізувати на практиці знання щодо моделювання процесів обробки металів тиском методом скінчених елементів для аналізу напруженого деформованого стану, питомих зусиль та загального зусилля. Для цього виходячи з розрахункової схеми змоделювати технологічний процес виготовлення даного виробу. Чим менший час який витрачається на розробку моделі процесу виготовлення деталі, тим більш висока продуктивність та досконаліший процес обробки тиском. Суть роботи зводиться до розробки процесу виготовлення деталі з визначенням оптимальних силових режимів, питомих зусиль та напруженого деформованого стану. Завданням роботи є підготовка вихідних даних для моделювання прямого видавлювання стакана методом скінчених елементів. Дані готують до пакету прикладних програм, який створений на кафедрі МПМ та РП НТУУ «КПІ» Розділ 1. Основні положення методу скінчених елементів (МСЕ) 1.1. Основні залежності МСЕ Для моделювання процесів ОМТ на базі методу скінченних елементів (МСЕ), які зведені до вісесиметричної або плоскої задачі, був вибраний ізопараметричний чотирьох кутовий квадратичний восьми вузловий скінчений елемент. Для моделювання вихідну суцільну заготовку необхідно розробити сіткою скінчених елементів, які пов'язані між собою в вузлових точках і зусилля не можуть передаватись через бокові поверхні елементів. Елементи і вузли нумерують для того, щоб представити, з яких вузлів складаються елементи. Для розподілу заготовки довільної форми на скінченні елементи її необхідно представити у вигляді чотирикутників. Не порожні зони зазначають цифрою-1,порожні-0. Зв'язок зон між собою представляється ключовою діаграмою (КД). КД має розмір по горизонталі і вертикалі. Крайні точки не пустих зон нумеруються для складання індексів зон та введення геометрії заготовки по координатах точок ріг.Індекси не порожніх зон описують згідно ключової діаграми починаючи з крайньої лівої точки і в напрямку обходу зони проти годинникової стрілки. Якщо не порожні зони будуть розподілятися рівномірно на скінчені елементи, то між точками ставлять цифру 0. За необхідності згущення сітки елементів для підвищення точності розрахунків необхідно виділити точки. Дані готують до пакету прикладних програм, який створений на кафедрі МПМ та РП НТУУ «КПІ» 1.2. Алгоритм вирішення задачі МСЕ 1. Підготовка розрахункової схеми процесу обробки металів тиском. 2. Підготовка даних для врахування граничних умов і властивостейматеріалу при моделюванні процесів обробки металів тиском МСЕ. Створення файлу вихідних даних. Обробка даних комп'ютерною програмою. Обробка даних отриманих результатів. Розділ 2. Підготовка вихідних даних для моделювання процесу МСЕ 2.1. Схема процесу ОМТ Заготовка 4 із сталі 20 висаджується по матриці 2 за допомогою пуансона 1. Формоутворення виробу виконується одночасно течією металу по поверхні матриці при переміщенні пунсона вниз, відбувається 65% висадка головки (рис.2.1).
 Рис 2.1 Висадка відкрита 2.2. Розрахункова схема Розрахункова схема на рис. 2.2 (задача вісесиметрична, показана половина заготовки). Перед висадкою вихідна циліндрична заг...