blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-4-284-286blackmet-842Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT REPORTSТОЧНОСТЬ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВPRECISION OF MODELING OF METAL FORMING BY FINITE ELEMENTS METHODЕршовС. В.ErshovS. V.

д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Обработка металлов давлением»

Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Metal Forming”

ШтодаМ. Н.ShtodaM. N.

к.т.н., доцент кафедры «Обработка металлов давлением»

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Metal Forming”

maksshtoda@gmail.comДнепродзержинский государственный технический университет (51918, Украина, г. Днепродзержинск, Днепропетровская обл., ул. Днепростроевская, д. 2)РоссияDneprodzerzhinsk State Technical University, Dneprodzerzhinsk, UkraineRussian Federation201627042016594284286Copyright © Ершов С.В., Штода М.Н., 20162016Ершов С.В., Штода М.Н.Ershov S.V., Shtoda M.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/842

Исследовано влияние формы конечных элементов, на которые разбивается образец при моделировании процесса прокатки прямоугольной полосы на гладкой бочке, на точность определения скоростей продольного течения в каждой точке очага деформации. Моделирование процесса прокатки проводили с использованием метода штрафных функций при помощи программного пакета ESVDeform, разработанного на кафедре ОМД ДГТУ. Анализ результатов расчетов позволил рекомендовать для решения задач с равномерной деформацией использовать конечные элементы в виде прямоугольных призм, которые обеспечивают высокую точность прогнозирования величин скоростей и их эпюр. Применение тетраэдальных элементов рекомендуется ограничить случаями с большой неравномерностью деформации по очагу.

The paper describes the study of influence of finite element form that is used for partitioning of rectangular strip in simulation of rolling process with the use of smooth rolls. The accuracy of determining of velocity in longitudinal direction has been analyzed at each point of the deformation zone. Simulation of the rolling process has been performed using the penalty functions method and ESVDeform software package that was developed at the Chair of Metal Forming of DSTU. The results of the analysis allow recommending the 3D finite elements of rectangular form for practical use. It grants high accuracy of velocities prediction. The tetrahedral elements have been recommended to use in the cases when the accuracy of velocities prediction is not very important, but a large uneven strain distribution is presented in deformation zone.

прокаткавариационная задачаметод штрафных функцийпрямоугольные элементытетраэдальные элементыточность моделирования.rollingvariational taskmethod of penalty functionfinite elementrectangular elementstetrahedral elementsprecise of simulation.ReferencesМетод конечных элементов в механике твердых тел / А.С. Сахаров, В.Н. Кислоокий, В.В. Киричевский и др. – Киев: Вища школа, 1982. – 480 с.Sakharov A.S., Kislookii V.N., Kirichevskii V.V. etc. Metod konechnykh elementov v mekhanike tverdykh tel [Method of finite elements in the mechanics of solids]. Kiev: Vishcha shkola, 1982, 480 p. (In Russ.).Норри Д., Ж. де Фриз. Введение в метод конечных элементов. – М.: Мир, 1981. – 304 с.Norrie D. H., de Vries G. An introduction to finite element analysis. Academic Press, New York, 1978. (Russ.ed.: Norrie D., de Vries G. Vvedenie v metod konechnykh elementov. Moscow: Mir, 1981. 304 p.).Илюкович Б.М. , Измайлова М.К., Нехаев Н.Е. Теоретические основы механики деформируемой сплошной среды. Т. 2. – Днепропетровск: РИА «Днепр-ВАЛ», 2007. – 306 с.Ilyukovich B.M., Izmailova M.K., Nekhaev N.E. Teoreticheskie osnovy mekhaniki deformiruemoi sploshnoi sredy. T. 2 [Theoretical foundations of the continuous mechanics under deformation. Vol. 2]. Dnepropetrovsk: RIA Dnepr-VAL, 2007, 306 p. (In Russ.).Теоретические основы обработки металлов давлением. Т. 2 / Б.М. Илюкович, А.П. Огурцов, Н.Е. Нехаев и др. – Днепропетровск: РИА «Днепр-ВАЛ», 2002. – 485 с.Ilyukovich B.M., Ogurtsov A.P., Nekhaev N.E., Ershov S.V. Teoreticheskie osnovy obrabotki metallov davleniem. T. 2 [Theoretical bases of metal forming. Vol. 2]. Dnepropetrovsk: RIA Dnepr-VAL, 2002, 485 p. (In Russ.).Компьютерное моделирование процессов обработки металлов давлением. Численные методы / В.Н. Данченко, А.А. Миленин, В.И. Кузьменко и др. – Днепропетровск: Системные технологи, 2005. – 448 с.Danchenko V.N., Milenin A.A., Kuz’menko V.I., Grinkevich V.A. Komp’yuternoe modelirovanie protsessov obrabotki metallov davleniem. Chislennye metody [Computer simulation of metal forming processes. Numerical methods]. Dnepropetrovsk: Sistemnye tekhnologi, 2005, 448 p. (In Russ.).Полухин П.И., Воронцов В.К., Кудрин А.Б. Деформации и напряжения при обработке металлов давлением. – М.: Металлургия, 1974. – 335 с.Polukhin P.I., Vorontsov V.K., Kudrin A.B. Deformatsii i napryazheniya pri obrabotke metallov davleniem [Deformations and stresses in the processing of metal forming]. Moscow: Metallurgiya, 1974, 335 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.