Kesme (Trim) Kalıplarında FEM Analizleri – QForm3D
Sıcak dövme, soğuk dövme ve soğuk şekillendirme kalıplarında Trim (Kesme) işlemi çok yaygın olarak kullanılan bir operasyondur. Genellikle şekillendirme işlemi sonrasında final operasyon olarak uygulanabildiği gibi, ara operasyon olarak kullanıldığı uygulamalar da karşımıza çıkabilmektedir.
Sonlu elemanlar uygulamaları için kesme, delme, parçalanma gibi deformasyon tipindeki operasyonlar hesaplama açısından zor operasyonlardır. Sonlu eleman meshi ne tipte olursa olsun “uzama→şekil değiştirme→gerilme” alanlarının doğru hesaplanabilmesi için elemanın şeklinin belli kurallara uyması ve deformasyon boyunca uymaya da devam etmesi şarttır. Aspect Ratio, Skewness, Jacobian gibi kriterler bu kurallara örnek olarak verilebilir. Aşağıda FEM analizlerinde kullanılan bazı doğruluk kriterleri gösterilmiştir:
Bir çok FEM yazılımı bu problemi Auto Remesh (Otomatik Mesh Güncelleme) ile çözmeye çalışmaktadır. Bu metodun iyi sonuç vermesi Remesh algoritmasının iterasyonları yöneten solver ile iyi çalışması gibi kriterlere bağlıdır. Bir çok FEM yazılımı da düşük paketlerinde Remesh teknolojisini sunmazken daha yüksek paketlerde bu teknolojiye yer vermektedir. Tahmin edeceğiniz gibi yüksek deformasyon gerektiren Plastik Şekillendirme yahut Kauçuk ve/veya Polimer malzemelerin analizleri için Remesh algoritmaları çok önemlidir.
Kesme işlemi sırasında ise işlemin doğası gereği malzeme yüksek oranlı deformasyon sonucunda koparılmaktadır. Dolayısı ile hem yüksek Remesh kalitesi, hem çok deforme olmuş elemanlar üzerinde dahi çalışabilen robust bir solver hem de kısmi kopmaları hesaba katabilecek Eroding Elements benzeri yeteneklere sahip bir yazılıma ihtiyaç duyulmaktadır.
2011 yılından beridir temsilciliğini yaptığımız QForm3D yazılımının 9. Versiyonu 1 yılı aşkın süredir Trim (Kesme) kalıplarında yüksek başarılı analiz yapmamıza olanak sağlamaktadır. Bu analiz tam detayı ile yaparak kesme yüklerini hesaplayabilmek mümkün olmaktadır. Buna göre kesme presi yeterliliği hesaplanabilmektedir.,
Kesme kuvveti hesabına ek olarak da kesme sırasında oluşabilecek iç çatlaklar yada yüzey kusurları Qform’a özel Gartfield metodu ile görüntülenebilmektedir. Resim üzerine tıklayarak şekillendirme ve kesme videosunu ve Gartfield iç çatlak renklerini görebilirsiniz.
Siz de sıcak-soğuk dövme ve soğuk kesme kalıplarınızda QForm3D teknolojisini keşfetmek isterseniz tanışmaktan mutluluk duyacağız.
Onur ALPAY, Mart 2021 İstanbul, oalpay@insourceyazilim.com
Referanslar: