Simulace zápustkového kování pomocí metody konečných prvků
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá výpočtovým modelováním zápustkového kování, které patří do metod objemového tváření zatepla. Cílem je změnit běžnou praxi tvorby výpočtových modelů ve specializovaných softwarech na bázi metody konečných prvků (MKP) a sestavit výpočtový model v MKP softwaru Abaqus. Pro výpočet jsou zde použity deformační varianta MKP a explicitní algoritmus. Řešenou součástí je ozubené kolo automobilové převodovky. V rámci práce je vytvořena rešerše z oblasti objemového tváření včetně specializovaných programů pro simulace procesů tváření. Dále jsou v práci uvedeny všechny konstitutivní vztahy pro popis elasto-plastického modelu materiálu s tvárným porušením. Následuje teorie přenosu tepla, jsou popsány všechny způsoby jeho realizace s jejich matematickými formulacemi včetně metod řešení. Klíčovou je kapitola popisující postup tvorby výpočtového modelu v softwaru Abaqus od tvorby geometrie až po okrajové podmínky. Následuje analýza dosažených výsledků a práce je zakončena výhledem na možné pokračování v tomto tématu.
This master's thesis is aimed at computational modelling of closed-die forging, which is one of the high temperature bulk forming methods. The objective is to change the ordinary approach of creating of analysis models in specialized programmes based on a finite element method (FEM) and to build-up an analysis model in FEM software Abaqus. A displacement-based variant of FEM and an explicit algorithm are used for the calculations. The solved mechanical part is a spur gear from a car gearbox. A study from an area of bulk forming including specialized programmes for simulation of forming processes is created as a part of this thesis. Next, all constitutive laws for description of an elasto-plastic model of material with ductile damage are mentioned in the thesis. A heat transfer theory follows, there are described all ways how a heat transfer can be realised with their mathematical formulations including methods of solution. A key chapter is that one describing a the process of creating an analysis model in software Abaqus from a geometry creation up to boundary condition. An analysis of results follows and this thesis is ended by the prospect of a possible follow-up on the subject/topic.
This master's thesis is aimed at computational modelling of closed-die forging, which is one of the high temperature bulk forming methods. The objective is to change the ordinary approach of creating of analysis models in specialized programmes based on a finite element method (FEM) and to build-up an analysis model in FEM software Abaqus. A displacement-based variant of FEM and an explicit algorithm are used for the calculations. The solved mechanical part is a spur gear from a car gearbox. A study from an area of bulk forming including specialized programmes for simulation of forming processes is created as a part of this thesis. Next, all constitutive laws for description of an elasto-plastic model of material with ductile damage are mentioned in the thesis. A heat transfer theory follows, there are described all ways how a heat transfer can be realised with their mathematical formulations including methods of solution. A key chapter is that one describing a the process of creating an analysis model in software Abaqus from a geometry creation up to boundary condition. An analysis of results follows and this thesis is ended by the prospect of a possible follow-up on the subject/topic.
Description
Citation
NYTRA, M. Simulace zápustkového kování pomocí metody konečných prvků [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
Date of acceptance
2019-06-13
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Proč jste práci psal v angličtině?
Jak lze zkrátit výpočet kromě použití škálování hmotnosti?
Jaké jsou okrajové podmínky u reálné součásti a jak byly uváženy v modelu? Jaký druh tření jste uvažoval? Nevzniká viskózní tření mezi zápustkou a materiálem?
Proč není indukční ohřev vhodný pro dlouhé nebo tvarované profily?
Nezkoušel jste srovnat výsledky s výsledky ze specializovaného programu určeného pro tváření?
Jaký význam má předvedené ozubené kolo vytištěné pomocí aditivní technologie?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení