CAE

＜板成形の金型設計＞

#2001年9月25日#cancer#
私は板成形のシミュレーションをPAM-STAMPを使用し2年位やっているのですが、今回同じソフトを使用し型強度の解析をやれと上司に言われました。
実際にある程度の結果は出たと思うですが実際は実物の結果が出るまで解らなく、非常に恐ろしい状態で有るのが現状です。皆様の中でPAM-STAMPを使用して型強度解析をやられた
人は居ますか？はたして実用的なのでしょうか？

#2001年9月25日#チャーリー#
PAM*は、見たことも触ったことないのですが
大変形の解析は、時間がかかるし、どんなものでも難しいです。
今までの解析データ整理されてはいかがでしょうか。
実物と解析結果がどのように違うか合っているか。
また、力学的な計算上の違いなども深く考察されてはいかがでしょうか

4節点要素ができれば、押し出しなんかで6面体要素作ることも
可能だったりします。
ご存知とは考えてますが、板物解析ちょっとぐらい厚くてもは、
SHELLモデリングがベストと思います。

#2001年9月27日#cancer#
板厚が厚いものでも今までSHELLで解析を行って来たのですが、バーリング等の解析や、鉄板を押し潰す鍛造のような解析が多くなり、工具と材料の接触が摩擦係数だけでは語れなくなってます。
材料のシゴキを表現するにはSolidかな？って簡単に考えているのですが、如何なんでしょう？意見を聞かせて頂ければ幸いです。

#2001年9月27日#チャーリー#
既に評価されていると思いますが、対象部位は、とにかく小さく切る。体積の表現次第と考えているのですがいかがでしょうか？

#2001年9月29日#ハッピー#
板物と塊物はそれぞれを得意とする別ソフト（Stamp系とForge系）でやった方が良いように思いますが、いかがでしょう。

#2001年10月3日#チャーリー#
もちろんのこと、StampならびにFolgeは別々には鉄則と考えてます。
(編集担当：Happy 2001/12/15)

＜アップデートラグランジェ＞

#2001年8月8日#よし☆彡#
>「今はアップデートですか？」と言われるのは
>どういう意味でしょうか。 by formingさん
ラグランジュと言う言葉は色々な意味に取れます、
例えば、
1．形状関数がラグランジュの補間である。
2．要素にラグランジュ拘束の自由度が入った、ハーマン要素の様な物である。
3．ラグランジュ座標で定式化された要素である。
4．ラグランジュの運動方程式を使ったものに使う要素である。
で、一般的には1番の筈なのです。しかしオイラーとおっしゃってるので、3番で定式化され
た。正確に言えば（応力、ひずみ）を扱う要素、と考えたのです。
3番のラグランジュ法はアップデートラグランジュ法とトータルラグランジュ法があり、どちらを使われてるか聞いてみたのですよ。
違ってました？

#2001年8月8日#foming#
やはり、そうでしたか。しかし、ラグランジュにこんなに多くの意味があるのは知りませんでした。
よし☆彡さんの考えられておられるとおり3番の意味でラグランジュ要素と書きました。
アップデートラグランジュ法を使用しています。

#2001年8月9日#forming#
アップデートラグランジュ法において、通常の手法は、キルヒホッフのヨーマン増分と変形後の変形速度テンソルで作られてるんだと思いますが、最近ヨーマン増分をディニースの増分を用いるべきと指摘されてるようなんですが、そのへんご存知です？

#2001年8月11日#forming#
ヨーマン増分、ディニースの増分について研究室の仲間が調べてくれました．
ディニースの増分というのは
J. K. Dienes : Acta Mechanica, 32-3 (1979), 217
ですね．
後藤学先生の解説記事を見てたら，載ってました．
以下引用です．
---さて，その後Nagtegaal　and　de　Jongが，単純せん断を受ける移動硬化型塑性体ブロックにおいて，せん断応力-せん断ひずみ関数がgammaが1より大きい高ひずみ域で正弦的に変動するという，実在材料では考えられない異状を示すことを報告した．

#2001年8月12日#よし☆彡#
J. K. Dienes の原論にかかれていると言うことですね。
私もそこまで知りませんでした。振動には数学的になにか理由があるのかもしれませんね。アップデート(U.L)の定式化は、速度型か増分型、または、経路や客観性の問題あるいは、何の支配方程式で理論展開されてるかなど類書により異なっているので、私の中では悩みがつきません。(笑)
(編集担当：Happy 2001/12/15)

＜金型の強度設計＞

#2001年7月28日#forming#
実は研究の絡みもあり、某鍛造部品メーカさんから鍛造部品成形シミュレーションができるようなソフトを作ってもらえないだろうかという依頼がきました。
そこで手初めとして金型の強度計算をする、いわゆる構造解析ソフトを作って欲しいとの依頼がきました。しかし、これは圧入されており、つまり、残留応力が発生している状態だと考えられます。
　どなたか、これに関して、お知恵を拝借もしくは文献、論文などを紹介していただけないでしょうか。

#2001年7月29日#よし☆彡#
金属成形シミュレーションを作成する能力があれば、十分簡単なような気がしますが、どの部分が難しいと考えられてますか？

#2001年7月31日#ハッピー#
ここで「圧入」と書いておられるのは、金型をホルダーに圧入するということ？

#2001年7月31日#forming#
ハッピーさんの言われるとおり、金型をホルダーに圧入します。
しかし、私としてはホルダーに金型を圧入したものに成形による面圧データを与えて金型+ホルダーの強度、剛性の解析をやりたいと考えています。
また、ここで言う強度というのは初期降伏応力とか許容面圧といったもので考えればよろしいでしょう

#2001年8月1日#ハッピー#
ホルダーと金型の2層モデルにして、金型に圧入代に相当する熱歪みを与えて初期の圧縮場を作り（ホルダー側は引っ張られる）、その上で、金型内面に成形圧力を作用させるような順序でしょうか。
圧入段階で降伏させるとは思えないし。繰り返し荷重ですから、見るべきは疲労では。
圧入の界面で乖離/滑りが生じるようなことがあればフィレッティングも問題になるのか、ワークとの接触面の潤滑不良から表面き裂が生じるのか。

#2001年8月1日#forming#
疲労、フィレッティングと考えだすとなんか深みにはまりそうで怖いですね！
　少し、お気楽に考えすぎていたのかも。
　金型の内部形状は主力として軸対称のものです。その中でも最も複雑形状と言えば、傘歯車です。この3D金型データ(STL形式)の細かさはすさまじいものです。成形反力については当面、汎用の解析ソフトの解析結果を使おうかと考えています。
　また、この表面の情報しか持たない金型データに解析用にメッシュをきらなければならないといった

#2001年8月1日#チャーリー#
はじめまして、鍛造あまり詳しくありませんが興味でカキコしました。
現実にユーザーさんには、どんな問題が挙がっているのでしょうか？
鍛造金型の消耗限界？
成型時の条件設定？
実際に壊れる箇所などはおおよそ予測できているように思って気になったものですから。

鍛造（Folge）に特化したシミュレーションソフトは存在しますので参考にされてはいかがでしょうか？
うちでは、Hitachiさんのものを使ってます。HICASっていいます。

#2001年8月1日#ハッピー#
冷間鍛造と言うことは、当然、高い加工精度が要求されるのでしょうが、リメッシュの度に体積が増減（厳密に言えば形が変わるわけですから当然）するのは気になるでしょうね。
それに、成形反力も熱間鍛造より当然大きいでしょうから、型の強度が要求されるのでしょうか。

バリのところが一番厄介でしたね。確か。極端に抵抗が高くなってしかもメッシュが潰れてあと、型の凸部を素材がうまく回り込んできれいなメタルフローが再現できるかどうか .
まずは、チャーリーさんも書かれたようにお持ちのソフトで机上シミュレーションされるのが宜しいのでは？

#2001年8月2日#ハッピー#
冷間鍛造と言うことは、当然、高い加工精度が要求されるのでしょうが、リメッシュの度に体積が増減（厳密に言えば形が変わるわけですから当然）するのは気になるでしょうね。
それに、成形反力も熱間鍛造より当然大きいでしょうから、型の強度が要求されるのでしょうか。

バリのところが一番厄介でしたね。確か。極端に抵抗が高くなってしかもメッシュが潰れてあと、型の凸部を素材がうまく回り込んできれいなメタルフローが再現できるかどうか .
まずは、チャーリーさんも書かれたようにお持ちのソフトで机上シミュレーションされるのが宜しいのでは？

#2001年8月11日#ハッピー#
> > ＃強制変位で圧入をモデル化するのは可能でしょうか？
> > 　圧入では金型もホルダーも弾性体ですから、どれだけの変形になるか簡単には分から
> > ないような。それとも、円筒の焼き嵌めのような単純な形なのかな
> byハッピーさん
> 対象は複雑形状の金型です。う～ん！！考える時間をください。
by_formingさん

一つのアイデアです。
金型／ホルダーは別体のメッシュとし合わせ面のメッシュを一致させておく（節点は2重）。
対応する節点Ａ，Ｂの法線方向相対変位を表すダミーの節点Ｃを設け、このＣ点に対し圧入代分の強制変位を与える。以前に話題になったボルトの締め付けの類似技といえるか？
厳密なモデル化とはいえませんが、そこそこ使える？
(編集担当：Happy 2001/12/14)