Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Equipment >> Peralatan Industri

Pemodelan Material Tingkat Lanjut di Abaqus

Postingan ini merujuk pada makalah pelanggan yang dipresentasikan pada konferensi Science in the Age of Experience 2016 yang berfokus pada pemodelan material tingkat lanjut. Saya adalah ketua sesi untuk beberapa presentasi ini.

Salah satu andalan dari setiap penggunaan mutakhir perangkat lunak Abaqus adalah diskusi tentang pemodelan material tingkat lanjut (pemodelan konstitutif). Diskusi ini cenderung menjangkau banyak, atau semua, industri, dan konferensi Science in the Age of Experience baru-baru ini tidak terkecuali. Ada banyak makalah dan presentasi oleh pelanggan kami tentang penggunaan model material tingkat lanjut baik dalam Abaqus/Standar maupun Abaqus/Eksplisit. Beberapa makalah ini disajikan di bawah jalur industri khusus, sedangkan yang lain disajikan dalam jalur "Material" atau "Komposit".

Dua tema pada pemodelan material tingkat lanjut dikenal di sini:

  1. Model material yang lebih baik untuk polimer dan plastik.
  2. Fokus pada pemodelan peristiwa dan proses yang digabungkan secara termomekanik dengan model material fidelitas tinggi.

Pengguna Abaqus di banyak industri bekerja menuju model material yang lebih baik untuk elastomer, polimer, dan plastik. Makalah oleh Volgers (elastomer), Pannneerselvam (polimer), dan Karim (polimer) semuanya menampilkan pergerakan ke model material dengan ketelitian yang lebih tinggi. Dua makalah terakhir juga menampilkan penggunaan model PRF (Parallel Rheological Framework) baru di Abaqus untuk menangkap viskoelastisitas nonlinier.

Makalah oleh Brown, Arias, dan Nyaaba semuanya menampilkan tema seputar pemodelan peristiwa atau proses yang digabungkan secara termomekanik. Makalah pertama berfokus pada logam dalam peristiwa penempaan, dan dua yang terakhir berfokus pada aplikasi karet di mana histeresis mekanis menghasilkan panas yang signifikan. Makalah oleh Nyaaba menyentuh penggunaan model PRF baru (untuk viskoelastisitas nonlinier) dan penggunaannya dalam aplikasi ban yang menghasilkan panas karena histeresis viskoelastik karet.

Memprediksi dan Merancang Jarum Suntik Keselamatan Terintegrasi untuk Masa Pakai Menggunakan Model Konstitutif Nonlinier Tingkat Lanjut di Abaqus, Dinesh Panneerselvam, Scott Russo, Jyoti Gupta, Unilife Medical Solutions

Abstrak: Industri perangkat medis adalah industri yang sangat diatur dengan keselamatan pasien menjadi yang terpenting. Memastikan kualitas tertinggi dan keselamatan pasien menuntut perangkat berfungsi seperti yang diinginkan sejak diproduksi, hingga masa simpan produk, dan selama penggunaan. Plastik yang digunakan dalam perangkat medis dapat mengalami degradasi dalam sifat mekanik dari waktu ke waktu selama umur simpan produk tergantung pada desain perangkat. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan aspek perilaku plastik ini selama pemilihan material dan desain perangkat.

Plastik di bawah beban konstan untuk jangka waktu yang lama menunjukkan deformasi mulur. Perangkat pengujian untuk rangkak dapat menjadi proses yang panjang yang sering kali menyebabkan penundaan dalam iterasi desain untuk menghasilkan desain yang optimal dan selanjutnya waktu untuk dipasarkan. Pemodelan komputasi dan simulasi FEA dengan model material tingkat lanjut dapat memprediksi perilaku material dengan tingkat akurasi yang tinggi dan dapat memberikan wawasan mendalam tentang kinerja perangkat dari waktu ke waktu sehingga menghasilkan umpan balik yang berharga untuk iterasi desain dan sering kali mengurangi siklus iterasi desain.

Dalam makalah ini, perilaku jangka pendek dan jangka panjang polikarbonat dimodelkan menggunakan model viskoelastik hiperelastik-nonlinier berdasarkan kerangka reologi paralel. Model konstitutif dikalibrasi terhadap tegangan uniaksial dan data uji mulur jangka panjang, digunakan untuk memprediksi regangan sebagai fungsi waktu dalam komponen polikarbonat dari Jarum Suntik Keselamatan Terintegrasi Unifill FinesseTM. Prediksi model divalidasi terhadap waktu nyata jangka panjang serta data uji penuaan yang dipercepat. Biasanya tes ini berjalan selama berbulan-bulan.

Singkatnya, melalui pekerjaan ini, iterasi desain mahal yang memakan waktu melalui pengujian dikurangi menjadi beberapa siklus dengan pemodelan yang akurat dan prediksi regangan mulur material yang memanfaatkan model konstitutif nonlinier canggih di ABAQUS yang menunjukkan bagaimana simulasi FEA dapat dimanfaatkan sebagai alat yang efektif dalam produk proses pengembangan untuk menghemat waktu dan biaya dan dalam membawa produk berkualitas tinggi lebih cepat ke pasar. Baca makalah selengkapnya

Prediksi Pemulihan Viskoelastik Nonlinier Polimer Termoplastik menggunakan Model Kerangka Reologi Paralel Abaqus (PRF), Mohammed Karim, Zhenyu Zhang, dan Ye Zhu, Bahan Kinerja DuPont

Abstrak:  Polimer termoplastik menunjukkan perilaku viskoelastik nonlinier yang signifikan karena, setelah menghilangkan beban yang diterapkan, material ini memiliki beberapa pemulihan viskoelastik dari waktu ke waktu sebelum terjadi deformasi permanen atau set. Dalam penelitian ini, model PRF Abaqus digunakan untuk memprediksi pemulihan viskoelastik bergantung waktu ini. Tidak seperti model viskoelastik linier di Abaqus, model PRF dapat memprediksi perilaku viskoelastik nonlinier yang khas dari bahan termoplastik.

Dua jenis pengujian, relaksasi tegangan dan pembebanan siklik pada tiga tingkat regangan yang berbeda, digunakan untuk mengkalibrasi koefisien model PRF. Alat pengoptimalan SIMULIA, Isight, digunakan untuk mengoptimalkan koefisien ini. Dengan menggunakan koefisien yang dioptimalkan, model PRF dapat memprediksi pemulihan viskoelastik nonlinier yang bergantung waktu pada polimer termoplastik. Baca makalah selengkapnya

Simulasi Penempaan Termomekanis Terpasang dan Pengaruh Hukum Konstitutif Material, Stuart Brown, Nagi Elabbasi, dan Eric Schmitt, Veryst Engineering

Abstrak: Desain pembentukan panas yang benar bergantung pada prediksi akurat dari beban pembentukan, deformasi material, dan sifat material. Hal ini terutama berlaku untuk analisis termomekanis yang digabungkan, di mana kontak die/benda kerja akan mengubah deformasi dan suhu lokal. Strain dan riwayat termal ini dapat mengubah struktur mikro material dan sifat produk yang dihasilkan.

Presentasi ini membahas pengaruh bahan yang berbeda dan model kontak dalam simulasi penempaan panas dan membahas konsekuensi pada kinerja produk akhir. Kami menggunakan plastisitas bebas laju dan membandingkan hasilnya dengan variabel internal Anand, model viskoplastik yang tersedia dalam Abaqus. Kami juga menggunakan kondisi kontak yang berbeda dengan sensitivitas tekanan yang bervariasi untuk perpindahan panas. Simulasi menunjukkan bahwa pemilihan model konstitutif memiliki efek yang kuat pada prediksi sifat akhir dari penempaan. Baca makalah selengkapnya

Meningkatkan Desain Tapak Karet Terhadap Pembentukan Panas Di Bawah Beban Siklik Menggunakan Energi Regangan, Sergio Arias, Dr. Bahram Sarbandi, Priyantha Sriwardene, Camso

Abstrak: Pembangkitan panas pada karet adalah fenomena kompleks yang terjadi ketika komponen karet dibebani secara siklis. Perkembangan pembentukan panas ini berasal dari sifat viskoelastis senyawa karet yang terjadi selama proses bongkar muat, dan ini merupakan mekanisme yang sulit untuk diukur secara numerik. Banyak penelitian tentang perilaku khusus dan karakteristik karet ini telah dilakukan pada dasarnya sejak penemuan karet. Selama sekitar satu dekade terakhir, ada banyak terobosan di bidang pembangkitan panas, dan kode elemen hingga mulai memberikan solusi untuk mempelajari perilaku ini.

Namun, ini masih merupakan parameter yang sangat kompleks untuk diukur dan divalidasi untuk tujuan praktis. Akibatnya, cara alternatif untuk merancang metode untuk meningkatkan desain tapak di trek kami terhadap pengembangan penumpukan panas adalah dengan mempelajari energi regangan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memahami bagaimana kita dapat menggunakan energi regangan yang dihasilkan dalam satu siklus beban penuh dan memanfaatkannya untuk merancang generasi tapak yang baru dan lebih baik yang dapat memenuhi tuntutan yang terus meningkat untuk kinerja di dunia track karet. Baca makalah selengkapnya

Prediksi FEA Distribusi Suhu Ban Off-Road, W. Nyaaba, S. Frimpong, G. Somua-Gyimah dan G. Galecki, Universitas Sains dan Teknologi Missouri

Abstrak: Pembentukan dan retensi panas yang berlebihan pada ban truk dump ultra-besar adalah salah satu penyebab paling umum kegagalan ban di industri pertambangan permukaan. Prediksi akurat profil suhu ban pengoperasian melibatkan penggunaan model numerik canggih dan skema solusi untuk meniru respons bahan elastomerik lengkap terhadap kondisi pengoperasian. Panas yang dihasilkan secara internal di dalam ban merupakan fungsi dari disipasi energi viskoelastik selama proses rolling. Studi penelitian sebelumnya telah secara tidak akurat memprediksi laju pembentukan panas ban off-the-road (OTR) dan suhu dengan menggunakan viskoelastisitas linier untuk memperkirakan bahan karet viskoelastik yang agak nonlinier.

Makalah ini menyajikan pendekatan akurat untuk memprediksi distribusi suhu ban OTR dengan mempertimbangkan respons mekanis sebenarnya dari kompon karet yang diisi yang digunakan dalam ban. Viskoelastisitas nonlinier karet dimodelkan menggunakan kerangka kerja reologi paralel (PRF) yang baru-baru ini diterapkan di Abaqus. Data uji relaksasi stres untuk dua senyawa regional (tapak dan karkas) digunakan untuk mengkalibrasi parameter model material PRF menggunakan komponen pencocokan data dari Isight. Prosedur analisis tegangan termal yang digabungkan sepenuhnya di Abaqus/Explicit diadopsi untuk membandingkan distribusi suhu ban Michelin 59/80R63 tipikal yang dimodelkan menggunakan dua teori material:(i) viskoelastisitas linier, dan (ii) viskoelastisitas nonlinier. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa distribusi suhu ban lebih akurat diprediksi oleh model material PRF daripada model seri Prony. Baca makalah selengkapnya

Ingin membaca lebih banyak makalah pelanggan?

Jika Anda tertarik untuk membaca makalah lain yang dipresentasikan pada Science in the Age of Experience 2016, silakan akses prosiding konferensi selengkapnya di Komunitas Belajar SIMULIA¹.


Peralatan Industri

  1. 5 Proses Manufaktur Aditif Umum
  2. Apa itu Fotopolimerisasi dalam Pencetakan 3D?
  3. Apa itu 'Jalan' Dalam Pencetakan 3D?
  4. Pemodelan Material Logam di Abaqus
  5. Penghematan Waktu &Bahan Menghasilkan Penghematan Biaya
  6. Robot Responsif
  7. Dasar-dasar Keselamatan Penanganan Material
  8. Cara Kerja:Bahan Gesekan
  9. Apa itu Bahan Gesekan Sinter?
  10. 3 Manfaat Utama Bahan Gesekan Cetakan