弾塑性の設定をして、スプリングバックを観察します。
ベース
使用ツール
項目 | 使用ツール | 備考 |
---|---|---|
モデル化 | FreeCAD 0.21 | |
メッシャー | salome 9.10 | |
プリプロセッシング | テキスト編集 | |
ソルバー | CalculiX 2.19 | |
ポストプロセッシング | ParaView 5.11.0 |
モデル条件
形状
物性値
鉄ベースですが、塑性データは2100MPaで降伏するようにしています。
材質 | 項目 | 設定 |
---|---|---|
- | ヤング率 | 210000 MPa |
ポアソン比 | 0.3 |
塑性データ
鉄のSS線は青線のようになりますが、計算上のしやすさとスプリングバックの確認のためオレンジ色のように定義します。
境界条件
項目 | 設定 | |
---|---|---|
境界条件 | 拘束 | ワークは側面をX方向とY方向を固定 剛体壁は下面は完全に拘束 上面はXY拘束 |
強制変位 | 剛体面上部をZ軸下方へ5mm移動 押し込んだ後、元の位置へ戻ります。 | |
摩擦係数 | 0.01,0.3 |
結果
ヤング率とSSカーブの関係でちょうど1mm(ひずみ0.01)スプリングバックします。
作業
作業の流れは下記が参考になります。
剛体関係については以下のページ類に記載しています。
ジオメトリ
参考:T131 モデリング
サンプルモデル:B031.step
メッシング
解析ファイル
サンプルファイル:
B031_r3_c4_8_c3.inp
B031_work_r1.inp
B031_lowerPlate_r1.inp
B031_upperPlate.inp
B031_r3_c4_8_c3.inp・・・解析実行用ファイル(条件等) B031_work_r1.inp・・・ワークの要素情報 B031_lowerPlate_r1.inp・・・下プレートの要素情報 B031_upperPlate.inp・・・上プレートの要素情報
バックデータ
確認で行った解析です。
圧縮
ワーク単独で圧縮させたものです。5mm圧縮しています。
圧縮応力が10500MPaになります。
参考:
手計算:
ヘキサ二次要素
ヘキサ要素で同じように実施してみました。境界条件は面上の節点に設定します。Z変位を-5mmしています。
結果は、圧縮9450MPaです。10520MPa(手計算)に対して1割ほど低いです。
一旦このまま進めています。
弾性体(塑性なし)
剛体壁で挟んで圧縮したものです。塑性の条件が無いので元に戻ります。
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