Casting-Designer Работоспособность (CDPE)
Соедините результат литья с имитацией работоспособности
CDPE (Cast-DesignerPErformance) – программный модуль для решения крупномасштабных трехмерных твердотельных моделей, подверженных статическим и динамическим нагрузкам. Программное обеспечение включает в себя специфические функции, ориентированные на исследование усталости и пластического разрушения металлов.
CDPE — это аналитический движок, полностью интегрированный в среду пользователя Cast-Designer. Влияние дефектов литья на работоспособность конечной детали можно было бы хорошо рассмотреть благодаря полной паре решателей Cast-Designer и CDPE, таких как усадочная пористость, газовая пористость и остаточные напряжения.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ CDPE
- Библиотека изо-параметрических гексаэдров, тетраэдров, интерфейсно-когезионных, стержневых и связующих элементов.
- Определяемые пользователем многоточечные ограничения; абсолютные ограничения в глобальных и не глобальных координатах; комбинирование с элементами связи для наложения общих периодических граничных условий.
- Возможность связного контакта для соединения топологически несходных, но геометрически конгруэнтных сеток с использованием автоматически построенных многоточечных ограничений.
- Робастная конечная формулировка деформации для твердых элементов и интерфейсно-когезионных элементов с использованием нейтрализованных скоростей вращения.
- Общее освобождение от ограничений смещения с ослаблением сил реакции.
- Линейное и нелинейное моделирование функционально градуированных материалов.
- Силы тела элемента, торцевые тяги, торцевые давления, температуры, нестационарные торцевые давления теории поршня, геометрически зависимые торцевые давления, определяемые пользователем узловые нагрузки.
- Экстраполяция смещения, линейный поиск и автоматические адаптивные стратегии решения для повышения сходимости глобальных итераций Ньютона, локальных конститутивных обновлений и контроля темпов роста повреждения материала.
- Контакт между деформируемой конечно-элементной моделью и библиотекой жестких поверхностей (плоскостей, цилиндров, сфер), которым могут быть присвоены векторы скоростей.
- Полный результат моделирования литья пары к моделированию работоспособности.
- Простота в использовании и короткая кривая обучения.
CDPE структура
CDPE: Полностью интегрирована в систему Cast-Designer
- Та же пользовательская среда
- Та же сетчатая система
- Автоматическое соединение результатов, отсутствие потери данных
Успешный проект
Отливка не прошла механических испытаний, но другие поставщики могут пройти испытания без проблем, поэтому дефекты литья являются ключом к работоспособности детали.
Процесс литья и дефекты
Моделирование CDPE
CDPE выполняется параллельно на компьютерах с несколькими процессорами и с несколькими ядрами на процессор. Параллельная реализация использует отраслевые стандарты: (1) OpenMP для общей памяти (потоков), (2) интерфейс передачи сообщений (MPI) для поддержки многоуровневой иерархии параллельного выполнения на распределенном оборудовании (кластерах) с локальным параллельным выполнением с использованием общей памяти через OpenMP.
Результат CDPE
CDPE МОЩНЫЙ РЕШАТЕЛЬ
Поддерживаемые элементы: твердые тела 8, 9, 12, 15, 20 узловых (шестигранных) изопараметров; 4, 10 узловых испытаний; все с торцевой, температурной, корпусной нагрузкой.
Статический, ударный / динамический (интеграция временной истории)
Конечно-деформационная пластичность (кристаллическая пластичность, деформационная пластичность, водородные эффекты, Гурсон-Твергаард, зависящая от скорости деформации, Фредерик-Армстронг и обобщенная циклическая, зависящая от температуры и т. д.)
Полностью автоматическое моделирование роста трещин (гибель элементов, CTOA и контролируемый пользователем выпуск узлов, связанные границы, адаптивные стратегии решения)
Элементы модели
Решатели: Pardiso (прямые, итеративные) в библиотеке Intel® Math Kernel для потокового параллельного выполнения.
Материал: критерий прочности Мизеса с сегментарным определением одноосной истинной кривой напряжения – логарифмической деформации. Изотропное упрочнение. Конечные деформации.