December 13th, 2016
Aşağıdaki makale, bireysel modüllerin uygulanması yoluyla bir bulut bilişim ortamında simülasyonlar gerçekleştirerek hesaplama maliyetini azaltan yeni bir FE simülasyon tekniği (KBC-FE) sunmaktadır. Ayrıca, dünyanın önde gelen bilim adamları arasında kusursuz bir işbirliği ağı kurarak en son bilgi modüllerinin FE simülasyonlarına entegrasyonunu sağlar.
Bilgi Tabanlı Bulut FE Simülasyon Yönteminin genel amacı, farklı alanlardaki uzmanlıkları tek bir portalda birleştirerek, proses simülasyonlarını kullanma zorluğunu önemli ölçüde artırmadan şekillendirme kabiliyetini ve doğruluğunu artırmaktır. Bu yöntem, sac metal şekillendirme alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin bileşenlerin başarılı bir şekilde şekillendirilmesi için parametrelerin ayarlanması ve şekillendirme araçlarının ömrünün tahmin edilmesi gibi. Bu metodolojinin önemli bir gücü, modellerin kendisinde herhangi bir değişiklik gerektirmeden herhangi bir FE simülasyon yazılımıyla gelişmiş tahmine dayalı modellerin kullanılmasını sağlamasıdır.
Genel olarak, bu yönteme yeni olan kişiler, strain lie kullanıcı arayüzü nedeniyle çok az zorlukla kullanabileceklerdir. Görsel gösterim, geleneksel FE simülasyonlarında gelişmiş tahmine dayalı modelleri kapsamanın gerçekten ne kadar basit olduğunu gösterecektir. Bu bölüm, KBC-FE hesaplamanın sıcak damgalama işleminde şekillendirilebilirliği tahmin etmek için nasıl kullanılabileceğini kapsar.
FE simülasyon yazılımında yeni bir proje başlatın. Projeyi kaydederken işlemi damga, sıcak şekillendirme ve çözücü türünü PAM-AutoStamp olarak seçin. Ardından, önce içe aktarma araçları CAD'ine tıklayarak kapı iç kalıbını içe aktarın, içe aktarılan nesneyi kalıp olarak adlandırın, araçları örmek için sıcak şekillendirme stratejisini değiştirin, ardından kapı iç IGS geometri dosyasını içe aktarın ve grafik arayüze aktarın.
Şimdi, zımba ve boş tutucuyu içe aktarmak için işlemi tekrarlayın. Ardından, kurulum sekmesinin altında boşluğa tıklayın. Ardından, boş düzenleyicide boş ekle seçeneğini tıklayın.
Yeni nesneyi boş olarak ayarlayın ve türü yüzey boşluğu olarak ayarlayın. Şimdi, tanım türü için anahat seçin ve CAD dosyasından içe aktar'a tıklayarak boş şekli içe aktarın. Kafes seçenekleri altında, iyileştirmeyi uygulanan düzey olarak tanımlayın ve birinci düzeyi seçin.
Ardından, otomatik ağ oluşturmayı kapatın ve ağ boyutunu dört milimetre olarak ayarlayın. Boş düzenleyicide malzeme özelliklerini tanımlamaya devam edin. Malzeme sekmesi altında, bir malzeme yükle'ye tıklayın ve AA-altı-sıfır-sekiz-iki malzemesini seçin.
Yuvarlanma yönünü X bire eşittir olarak ayarlayın. Boş kalınlığı iki milimetreye ve boş başlangıç sıcaklığını 490 santigrat dereceye ayarlayın. Ardından, kurulum sekmesine gidin, işleme tıklayın ve yeni bir makro yüklemek için artı simgesini seçin.
Ardından, damga sıcak şekillendirme klasörüne göz atın ve HF doğrulama çift etkili GPA dosyasını seçin. Özelleştirme iletişim kutusunda boş, kalıp, zımba ve boş tutucu nesnelerini etkinleştirin. Aşamalar sekmesi altında, yerçekimi, tutma, damgalama ve söndürmeyi etkinleştirin.
Şimdi, kurulum sekmesi altındaki nesnenin niteliklerindeki tüm parametreleri, gerçek deney kurulumuna karşılık gelecek şekilde ayarlayın. Isı transfer katsayılarını boşluk ve temas basıncının bir fonksiyonu olarak ayarlayın. Ardından, kurulumda hata olup olmadığını kontrol etmek için onay simgesine tıklayın ve hiçbiri yoksa, simülasyonu ana bilgisayarda başlatmak için hesaplama simgesine tıklayın.
Sonuçları gözlemledikten sonra, tüm simülasyon durumlarındaki tüm öğeler için ana gerinim, küçük gerinim ve sıcaklık kontur değerlerini ascii dosyaları olarak dışa aktarmak için bir komut dosyası çalıştırın ve ardından dosyaları kaydedin. Verilerin bu şekilde kullanılmasıyla, bileşenin geometrisi hakkında hiçbir bilgi çevrimiçi portala aktarılmaz, böylece herhangi bir gizli bilgi korunur. Şimdi, KBC-FE simülasyonları için yeni oluşturulan portal olan akıllı şekillendirmeye erişin ve kendi kullanıcı profilinize giriş yapın.
Şekillendirme limiti tahmin modülünü seçin ve simülasyon sonuç dosyalarını bulut bilgisayarına aktarın. Ardından, simülasyondaki durum sayısını girin, simülasyon ayrıntılarını ve parametrelerini manuel olarak girin ve hesaplamayı başlatın. Hesaplama yapıldıktan sonra, FE simülasyonunuzda görselleştirme için sonuçları bulut bilgisayardan indirin.
Ardından, FE simülasyon sonuçlarının son durumunu yükleyin ve coutours sekmesi altında içe aktarılanlara ve ardından skaler değerlere tıklayın. Şekillendirme sınırı tahmin sonuçlarını görüntülemek için ascii'yi seçin. Bu bölümde, KBC-FE bilgi işlemin alternatif bir şekillendirme prosesi kullanarak takım ömrünü tahmin etmek için nasıl kullanılabileceği ele alınmaktadır.
FE simülasyon yazılımında yeni bir simülasyon projesi oluşturun ve adlandırın. Projeyi kaydederken işlemi standart damgalama olarak ve çözücü türünü PAM AutoStamp olarak seçin. Ardından, CAD içe aktarma araçlarına tıklayarak kalıp geometrisini içe aktarın.
Ardından, u şeklindeki kalıp IGS geometri dosyasını içe aktarın ve grafik arayüze aktarın. Araçların meshlenmesi için doğrulama stratejisini seçin ve mesh boyutunu maksimum açı beş olacak şekilde iki milimetre olarak ayarlayın. İçe aktarılan nesneyi die olarak adlandırın.
Aynı şekilde, zımba ve boş tutucuyu içe aktarın. Şimdi, kurulum altında, boş'a tıklayın ve boş düzenleyiciye boş ekleyin. Yeni nesneyi boş olarak ayarlayın ve ardından türü yüzey boşluğu olarak seçin.
Ardından, tanım türü için dört nokta seçin ve boş boyutu 120 x 80 milimetre kare olarak ayarlayın. Otomatik ağ oluşturmanın kapalı olduğundan emin olun ve ağ boyutunu bir nokta beş milimetre olarak ayarlayın. Şimdi, boş düzenleyicide malzeme özelliklerini tanımlayın.
Malzeme sekmesi altında bir malzeme yükle'ye tıklayın ve malzeme özellikleri olarak AA beş-yedi-beş-dört, H, bir-bir-bir malzemesini seçin. Ardından boş kalınlığı, başlangıç sıcaklığı 20 santigrat derece olan bir nokta beş milimetreye ayarlayın. Kurulum sekmesi altındaki işleme tıklayarak devam edin ve yeni bir makro yüklemek için artı simgesini seçin.
Damga fizibilitesi klasörüne göz atın ve yalnızca damgalama çift etkili nokta GPA dosyasını seçin. Özelleştirme iletişim kutusunda boş, kalıp, zımba ve boş tutucuyu etkinleştirin. Aşamalar altında, damgalamayı etkinleştirin.
Şimdi, simülasyondaki tüm parametreleri gerçek deney kurulumuna karşılık gelecek şekilde ayarlayın. Ardından, herhangi bir hata yapılmadığından emin olmak için kurulumda kontrol et'e tıklayın. Şimdi, hesaplama simgesine tıklayın ve ana bilgisayarda 11 durumlu bir u şeklinde bükme simülasyonu için hesaplamayı başlatın.
Simülasyon tamamlandığında, koordinat verilerinin ascii dosyalarını ve kalıp için temas basıncı verilerini dışa aktarmak için bir komut dosyası çalıştırın. Ardından, akıllı şekillendirme portalından takım ömrü tahmin modülünü seçin, simülasyon ayrıntılarını ve simülasyondaki durum sayısını manuel olarak girin ve simülasyon sonuç dosyalarını bulut bilgisayarına aktarın. Ardından, hesaplamayı başlatın.
Hesaplama tamamlandıktan sonra sonuçları indirin ve son durumlarını FE simülasyon yazılımında görüntüleyin. Bunu yapmak için konturlar sekmesine gidin, içe aktarılanlara ve ardından skaler değerlere tıklayın. Ardından, takım ömrü tahmini sonuçlarını görüntülemek için ascii'yi seçin.
Konvansiyonel bir soğuk damgalama işleminden uyarlanan ilk boş şekil, KBC-FE simülasyonunda kullanıldı. Bu şekille yapılan deneysel sonuçlar, sıcak damgalamadan sonra görülebilen geniş arıza alanlarına sahipti. Boş şekil optimizasyonunun bir yinelemesinden sonra, çok daha az boyun ile neredeyse tamamen başarılı bir panel oluşturuldu.
Panelin sağ ve sol üst köşelerindeki ceplerde hala bir boyun sıkışması belirtisi olduğu görülebilir. Daha fazla optimizasyondan sonra, panelde görünür bir boyun hissi olmayan boş bir şekil elde edildi. Optimize edilmiş boş şekil, tam otomatik bir üretim hattında gerçekleştirilen sıcak damgalama denemeleriyle doğrulandı.
Boş tutma kuvvetinin takım ömrü üzerindeki etkilerini araştırmak için üç boş tutma kuvveti incelenmiştir. Saniyede 250 milimetrelik sabit bir şekillendirme hızında, 300'den fazla şekillendirme döngüsünde, boş tutma kuvveti arttıkça kalan kodlama kalınlığı azaldı. Kalıbın eğrisel mesafesi boyunca basıncın ve kalan kodlama kalınlığının grafiğinin çizilmesi, kodlamanın aşınmasının esas olarak kalıp giriş yarıçapında meydana geldiğini gösterdi.
Kodlama kalınlığı azaltmanın iki tepe değeri, basıncın tepe noktalarına karşılık gelir. Tahmine dayalı modellerin bir kerede geliştirilmesi ve bunların akıllı şekillendirme portalında modüller olarak uygulanmasıyla, ticari FE simülasyonlarının doğruluğu, karmaşık alt rutinler kullanılmadan ölçülemez bir şekilde artırılabilir. Bu prosedürü denerken, simüle edilen sac metal alaşımına göre kalibre edilmesi gerekirken farklı modüllerin olduğunu unutmamak önemlidir.
Şekillendirme limiti ve takım ömrü tahminine ek olarak, şekillendirme işlemlerinin diğer özellikleri, örneğin markiyapısal evrim ve kalıp sonrası mukavemetin tahmini gibi bu teknik kullanılarak potansiyel olarak yakalanabilir. Bu, dünyanın dört bir yanından önde gelen bilim adamlarının uzmanlıklarının artık metal şekillendirme çalışmalarına modüller şeklinde katkıda bulunarak birbirine bağlanabileceği anlamına geliyor. Bu tekniğin etkileri büyük verilere kadar uzanır.
Çok sayıda süreçten elde edilen şekillendirme koşullarına ilişkin bilgiler, gelecekteki deneysel çalışmalara ve model geliştirmelerine rehberlik etmek için ilgili analizler için harmanlanabilir.
Bu makale, çeşitli uzmanlıkları tek bir platformda bütünleştirerek şekillendirme işlemi simülasyonlarının doğruluğunu artıran Bilgi Temelli Bulutlu FE Simülasyon Yöntemini (KBC-FE) tanıtmaktadır. Kullanıcıların mevcut FE simülasyon yazılımını değiştirmeden gelişmiş tahmine dayalı modellerden yararlanmalarını sağlar.
Advanced FE simulation methods, such as Knowledge Based Cloud FE (KBC-FE), address the increasing complexity and predictive demands of material forming in automotive and aerospace R&D. By integrating advanced material and friction models with cloud-based computation, KBC-FE enhances simulation accuracy and operational efficiency at critical design and manufacturing inflection points. This capability supports rapid iteration, risk reduction, and data-driven decision-making across the product development pipeline.
KBC-FE simulation integrates seamlessly from early process design through to preclinical manufacturing validation, enabling iterative optimization and data-driven decision support.