close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Poster session Petrov M. Petrov P

код для вставки
Получены результаты численного моделирования детали "Шатун" в программах моделирования аддитивных процессов Simufact.Additive и Digimat-AM.
УДК 004.9, 621
Компьютерное моделирование процессов аддитивного
производства в программах компании MSC
Петров М.А.1, Петров П.А.2
1
к.т.н., Dr.-Ing., доцент кафедры «Обработка материалов давлением и аддитивные
технологии»,
ФГБОУ
ВО
«Московский
политехнический
университет»,
m.a.petrov@mospolytech.ru
2
к.т.н., профессор, зав. кафедрой «Обработка материалов давлением и аддитивные
технологии»,
ФГБОУ
ВО
«Московский
политехнический
университет»,
инновационных
технологий
p.a.petrov@mospolytech.ru
Аннотация.
Внедрение
новых,
представляет собой поступательный процесс. Он также подразумевает
применение новых инструментов, например, программы численного
моделирования. В работе приводятся результаты моделирования детали
«Шатун».
Реферат. По мере накопления практического опыта происходит
утверждение предположений и теорий на практическом уровне. В этом
смысле инструменты для проведения численного моделирования помогают
лучше понять технологию и сократить время на исправление ошибок,
полученных в результате изготовления детали. Кроме этого они помогают
контролировать параметры внутри детали, которые измерить прямым
способом не представляется возможным. В статье рассматриваются
основные методы, на которых построена работа ПО для численного
моделирования
аддитивных
процессов
и
приведены
результаты
моделирования детали «Шатун» в программах MSC по технологиям SLM и
FFF. Помимо этого, установлено влияние типа внутренней заливки на
результат печати по технологии SLM.
Ключевые
слова:
аддитивные
технологии,
численное
моделирование, SLM, EBM, FDM, FFF, Simufact.Additive, Digimat-AM
1
Входные данные для ЧМ
Для моделирования процессов применялись аналоги реального
оборудования. Также выбирались стандартные материалы из баз данных ПО.
Исходные данные представлены в таблице 1. На рисунке 1 показана деталь
«Шатун» и послойное разбиение детали.
Кроме детали «Шатун» рассматривалась возможность изготовления
цилиндрических образцов 20 мм и H = 30 мм с различным типом
заполнителя. Предполагалось, что он может оказывать влияние на
распределение остаточных напряжений и коробление детали после печати.
Таблица 1. Исходные данные для ЧМ
Тип процесса
Название оборудования / Материал
EOS M400, скорость перемещения лазера 1
DMLS
м/с, мощность лазера 200 Вт, эффективность
равна 0,5 / титановый порошок ВТ6
FFF
задавалось через траекторию перемещения
экструдера / АБС-пластик
б)
а)
Рисунок 1. Исходная 3D-модель детали «Шатун» (а) и
подготовленный gcode (б)
2
Результаты исследований
Результаты моделирования представлены на рисунках 2 – 4 [1]. На
рисунке 2 показан результат, полученный в ПО Simufact.Additive геометрии
детали «Шатун» по технологии SLM. На рисунке 3 показан результат,
полученный в ПО Digimat при печати по технологии FFF. Наконец, при
моделировании цилиндрических заготовок с разным типом заполнителя
максимальная величина перемещения получается для заготовки с
заполнителем на основе квадратных ячеек, а минимальная – для случая
отсутствия заполнения, т.е. для цилиндрической заготовки (рисунок 4).
а)
б)
Рисунок 2. Результаты моделирования в Simufact. Additive: а) без
компенсации геометрии; б) с компенсацией геометрии
3
Рисунок 3. Результаты моделирования в Digimat-AM
а) сплошной цилиндр,
S = 0,83 мм
б) цилиндрическая
оболочка, S = 0,40 мм
а)
б)
в) квадратные ячейки,
S = 3,81 мм
г) шестигранные
ячейки, S = 0,45 мм
в)
г)
Рисунок 4. Результаты моделирования в Simufact.Additive
Выводы
По результатам компьютерного моделирования аддитивных процессов
SLM (для ВТ6) и FFF (для АБС-пластика) в программах Simufact.Additive и
Digimat-AM соответственно были получены значения максимальных
4
перемещений точек детали «Шатун», что говорит о необходимости
проведения термообработки перед отделением детали от платформы. Также
возможно уменьшение коробления за счёт подготовки скомпенсированной по
максимальным перемещениям 3D-модели. При изменении внутреннего
заполнения шатуна с квазисплошного на заполнение типа «соты»
максимальное перемещение уменьшается почти в два раза, что также может
привести к уменьшению коробления детали с таким типом наполнителя.
Список литературы
Петров М.А., Эльдиб И.С.А., Гонтюк А.П., Петров П.А.
1.
Применение
Simufact.Additive
и
Digimat-AM
для
моделирования
конструкционных деталей из металлов и полимеров, доклад в рамках XX
Российской конференции «Компьютерные системы инженерного анализа
MSC
Software»,
25–26.10.2017,
электронный
ресурс:
http://www.mscsoftware.ru/conf/conf_ru2017-presentations (по состоянию на
28.03.2018)
Numerical simulation of additive processes with the help of MSCsoftware
Petrov M.A.1, Petrov P.A.2
1
PhD, Dr.-Ing., Assoc. Professor of the Department «Material forming and additive
technologies», FSBEI HE «Moscow Polytechnic University», m.a.petrov@mospolytech.ru
2
PhD, Professor, Head of the Department «Material forming and additive technologies»,
FSBEI HE «Moscow Polytechnic University», p.a.petrov@mospolytech.ru
Abstract. Usually the implementation of new, innovation processes is a
continuum process. It includes the usage of innovative tools, for instance,
software for numerical simulation. The paper deals with the numerical simulation
of additively manufactured con rode.
5
Документ
Категория
Образование
Просмотров
7
Размер файла
694 Кб
Теги
ОМДиАТ, Московский политех
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа