Zamiana modeli na cienkościenne i rozwijanie w Solid Edge ST7

21.11.2014 Skomentuj pierwszy

2. Zastosowanie Metody Elementów Skończonych do rozwijania tzw. obiektów „nierozwijalnych”, np. przetłoczonych.

Spora część elementów blaszanych jest w rzeczywistości wykonywana również innymi metodami, niż klasyczne gięcie, a do metod tych należeć mogą różne sposoby obróbki plastycznej, np. tworzenie przetłoczeń.

Uzyskanie płaskiego rozwinięcia dla przestrzennego modelu części blaszanej, w którym (poza opcjonalnymi zagięciami) uwzględniono np. efekty wykonania przetłoczeń, jest większości przypadków niemożliwe lub bardzo trudne z zastosowaniem klasycznych narzędzi obliczeniowych, wykorzystujących tradycyjne równanie gięcia. Dlatego też, modele takie noszą branżową nazwę obiektów „nierozwijalnych”, a tworzenie ich płaskich rozwinięć (często niezbędne ze względów produkcyjnych) jest złożonym zagadnieniem.

Tymczasem, SOLID EDGE ST7 został wyposażony w odpowiednie i nowoczesne narzędzia obliczeniowe, które umożliwiają tworzenie płaskich rozwinięć ww. obiektów „nierozwijalnych”. Narzędzia te (tworzące numeryczny zapis szukanego obiektu płaskiego, w wyniku którego ma docelowo powstać znany obiekt przestrzenny) wykorzystują Metodę Elementów Skończonych.

Po zamodelowaniu lub wczytaniu modelu obiektu „nierozwijalnego” (rys. 8), użytkownik SOLID EDGE ST7 definiuje odpowiednie materiałowe współczynniki odkształcalności oraz opcjonalnie określa maksymalne rozmiary arkusza blachy, w obszarze którego powinno zmieścić się omawiane rozwinięcie. Jeżeli długość i/lub szerokość prostokąta, w który wpisać można uzyskane rozwinięcie będą większe, niż analogiczne gabaryty uprzednio zdefiniowanego arkusza blachy, system może wyświetlić ostrzeżenie wraz z odpowiednim komunikatem.

Analogicznie jak w przypadku zagadnień opisanych w rozdziale 1 niniejszego opracowania, również i tutaj istnieje możliwość pominięcia tzw. pętli wewnętrznych.

Po doborze parametrów siatki elementów skończonych, system tworzy model płaskiego rozwinięcia ww. obiektu „nierozwijalnego”, dodatkowo przedstawiając wartości wymiarów X oraz Y arkusza, w który można wpisać to rozwinięcie (rys. 9), a także podając wartość pola powierzchni rozwinięcia w ściśle zdefiniowanych jednostkach miary (rys. 10).

Rys. 8. Bryłowy obiekt nierozwijalny, który zostanie rozwinięty w SOLID EDGE ST7

Rys. 9. Rozwinięcie części nierozwijalnej w SOLID EDGE ST7 – wymiary X oraz Y rozkroju

Rys. 10. Rozwinięcie części nierozwijalnej w SOLID EDGE ST7 – pole powierzchni

SOLID EDGE ST7 umożliwia rozwijanie obiektów „nierozwijalnych” występujących zarówno w postaci bryłowej (rys. 8, 9, 10), jak również powierzchniowej.

Po zamodelowaniu lub zaimportowaniu „nierozwijalnego” obiektu powierzchniowego (rys. 11), SOLID EDGE ST7 szybko znajduje kształt i rozmiary płaskiego rozwinięcia, w wyniku którego ma docelowo powstać uprzednio wskazany obiekt przestrzenny (rys. 12).