Tento projekt pro cvičení do předmětu Nelineární mechanika kontinua byl vypracován s podporou grantu FRVŠ 2842/2006/G1.

Explicitní metoda konečných prvků se v poslední době v praxi používá stále častěji. Souvisí to s rychlým rozvojem výpočetní techniky i s potřebami průmyslových podniků dosáhnout lepších výsledků v kratší době a za méně peněz. Explicitní MKP je určena pro rychlé a silně nelineární procesy. Uplatnění proto najde například při simulaci crash-testů automobilů nebo při výpočtovém modelování technologických operací. Této druhé aplikační oblasti se věnuje tato práce.

Soubor frvs.pdf obsahuje stručný popis explicitní metody konečných prvků a souhrn jejích nejdůležitějších vlastností a rysů. Dále jsou zde popsány nejpoužívanější materiálové modely pro simulaci tvárného porušování kovů.

V následujících třech ostavcích najdete příklady technologických procesů, kde se uplatňuje porušování. Byly vybrány problémy typické nebo zastupující celou skupinu procesů se podobnou konfigurací. MKP modely jsou spíše s hrubší sítí, aby výpočty netrvaly příliš dlouho. Pdf soubor obsahuje stučný popis úlohy, specifika řešení a vybrané výsledky. Všechny zdrojové soubory pro programy ABAQUS, LS-DYNA a PAMCRASH jsou volně ke stažení.

Všechny soubory (.pdf a vstupní soubory) si můžete stáhnout sbalené v archivu porusovani.zip

Tahová zkouška je zcela jistě nejvýznamnějším a zároveň nejrozšířenějším způsobem zjišťování mechanických charakteristik materiálů. Důvodů je hned několik:

• Zkouška je tradiční - všichni jsou s ní dobře obeznámeni
• Relativní jednoduchost provedení
• Zkouška je standardizovaná
• Není nákladná

Z těchto důvodů byla vybrána jako základní úloha přibližující problematiku numerické simulace porušování materiálů. Je také dostatečně jednoduchá pro seznámení se s novými modely porušování, jejích odladění a jednoduché otestování.

Podrobný popis úlohy, výsledky a vstupní soubory pro jednotlivé programy najdete v souboru tah.pdf.

Vstupní soubory ke stažení:

Vystřihování kruhových děr bylo vybráno jako zástupný problém pro celou skupinu operací, kde dochází ke stříhání materiálu. Důvodem bylo jednak to, že tato problematika je poměrně dobře popsána v literatuře a také to, že úloha je osově symetrická. Toho se dá s výhodou použít ke snížení výpočtových časů. Modelujeme pouze dvojrozměrný řez a obvodová napětí se zahrnou numericky.

Podrobný popis úlohy, výsledky a vstupní soubory pro jednotlivé programy najdete v souboru strihani.pdf.

Vstupní soubory ke stažení:

Jednou z operací při výrobě šroubů na postupových automatech je ostřižení napěchované válcové hlavy šestihrannou ořezávací matricí.

Specifikum této úlohy je v tom, že k porušování dochází v tlakové oblasti - za současného pěchování materiálu.

Podrobný popis úlohy, výsledky a vstupní soubory pro jednotlivé programy najdete v souboru trim.pdf.

Vstupní soubory ke stažení: