Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Моделей в направлении радиальной координаты r






Модель   Размеры прямо-угольных КЭ Объект Число Время расчета, ч
Заготовка Оболочка
Координата r, мм
0-35 35-39 39-45 45-54, 5 54, 5-62, 5 КЭ узлов
  hr, мм hz, мм 4, 87 3, 50 4, 70 5, 00     0, 17
  hr, мм hz, мм 3, 25 2, 33 3, 36 3, 33     1, 1
  hr, мм hz, мм 2, 44 1, 75 2, 6 2, 5     7, 0
  hr, мм hz, мм 3, 5 1, 33 1, 5 4, 75 2, 0     12, 3
1, 4 2, 0
  hr, мм hz, мм 3, 5 1, 0 1, 0 4, 75 2, 0     5, 0
2, 0 2, 5
  hr, мм hz, мм 3, 5 1, 33 1, 5 4, 75 2, 0     3, 25
2, 33 2, 5
                       

 

 

Р и с. 4.9. Влияние размеров сетки на распределение плотности оболочки по радиусу r 2(r) (обозначения – в табл. 4.2)

Размеры областей с малыми градиентами плотности пропорциональны размерам плоских границ. Протяженность плоской границы с заготовкой в осевом направлении (высота заготовки h 1) значительно меньше, чем в радиальном направлении (радиус заготовки R 1), и область с малым градиентом плотности практически отсутствует. Поэтому в радиальном направлении задавалась неравномерная сетка с большой величиной hr в области малых градиентов и с уменьшением размера hr в области высоких градиентов плотности. В осевом направлении дискретизация осуществлялась равномерной сеткой с одинаковым размером hz по всей высоте деформируемого объема.

Расчеты показали (см. рис. 4.9 и 4.10), что численные решения по распределению плотности r 2(r) и r 2(z) сходятся при размерах сетки, соответствующих вариантам 4 и 5 дискретизации на конечные элементы. Согласно правилу Рунге искомые значения пространственных координат, обеспечивающие заданную точность решения, соответствуют модели 5, имеющей более крупную сетку, чем модель 4. С целью сокращения времени расчета по модели 5 была построена модель 6. Ее параметры были получены путем выбора максимальных значений hr и hz из дискретных моделей 4 и 5. Кроме того, в модели 6 по сравнению с моделью 5 была увеличена высота сетки конечных элементов hz в заготовке. Результаты решения по модели 6 практически не отличаются от результатов решений по модели 5 (рис. 4.11 и 4.12). Вместе с тем время расчета уменьшается в 1, 5 раза. Таким образом, окончательные оптимальные размеры сетки конечных элементов, обеспечивающие заданную точность решения краевой задачи пластического деформирования, соответствуют дискретной модели 6 (табл. 4.2).

 

Р и с. 4.11. Распределение плотности оболочки по радиусу r 2(r) для моделей 5 и 6

 

Итоговые размеры пространственных координат hr, hz сетки конечных элементов получены для конкретных размеров заготовки и оболочки и в определенной степени имеют частный характер. Вместе с тем можно выделить параметры, которые будут инвариантны к изменению каких-либо размеров заготовки или оболочки. При уменьшении размеров инвариантами могут служить топологические характеристики дискретной модели. Для рассмотренных размеров заготовки и оболочки модели 6 соответствуют следующие топологические параметры: Ns 1 = 6; Ns 2 n = Ns 2 v = 4; Nr 1= 14; Nr 2 = 24. Эти значения можно использовать при уменьшении какого-либо размера заготовки или оболочки. При увеличении размеров по сравнению с размерами модели 6 следует сохранять размеры сетки в областях с высокими градиентами плотности. Для заготовки это значения hr =1, 33 мм в пределах 4 мм от боковой поверхности и hz =2, 33 мм в пределах 7 мм от опорных плоскостей; для оболочки – hr =1, 5 мм в пределах первых 6 мм от боковой поверхности заготовки; hr =2 мм в пределах 8 мм от боковой поверхности матрицы с трением и hz =2, 33 мм в пределах первых 10 мм от опорных плоскостей заготовки. Расчеты показали, что при удалении от опорных плоскостей заготовки свыше 10 мм шаг hz можно увеличить до значения hz =5 мм.

Выше были определены размеры сетки конечных элементов для изотермической задачи пластического деформирования. Размеры сетки конечных элементов при решении задач нестационарного теплообмена и пластического деформирования отличаются друг от друга. При решении задачи неизотермического пластического деформирования из двух дискретных моделей выбирается модель с более мелкой сеткой. В связи с большими градиентами температур размеры приграничных элементов заготовки и оболочки в тепловой задаче меньше, чем размеры соответствующих элементов в задаче механики. Так, в задаче теплообмена толщина первых трех слоев, начиная с контактного слоя, составляет 0, 5; 1, 5 и 2 мм в заготовке и 0, 25; 0, 75 и 2 мм в оболочке. В задаче механики минимальные размеры конечных элементов в заготовке и оболочке соответственно равны 1, 33 мм и 1, 5 мм, поэтому в дальнейшем при решении неизотермической задачи пластического деформирования использовались размеры сетки, соответствующие решению задачи нестационарного теплообмена.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.