Resumen

Se desarrolla el sistema automatizado de simulación tridimensional por ordenador con uso del MEF. El modelo se basa en el enfoque de Euler. Para la derivación se utiliza la función del principio de variación de Markov. Se resuelve la tarea conectada de termo-viscoso-plasticidad. La matriz plana se diseña para la extrusión de la forma de pared delgada de una aleación blanda de aluminio 6060.

INTRODUCCIÓN

La práctica actual de producción de perfiles de aluminio para la construcción consiste en la extrusión de aluminio a través de matrices directas sin uso de lubricante. Para obtener un flujo uniforme y rectilíneo del metal desde la abertura de la matriz, normalmente se aplican bolsas (precámaras) de sección transversal complicada, que hacen que el paso del recipiente a la abertura de la matriz sea más suave. Excepto la asignación del tamaño de las cavidades, el alisado del flujo de metal se realiza con la ayuda de cavidades de trabajo, haciendo su longitud y ángulo variable en un perímetro de la abertura [1]. Las técnicas modernas de la definición de estos parámetros tienen un carácter empírico muy expresado y se basan en la realización de numerosos experimentos.

El desarrollo intensivo de la rama de extrusión de aluminio en Ucrania y en el extranjero ha llevado a la aparición de un gran número de mini-fábricas para la producción de formas de aluminio. Para tal producción la realización de muchos experimentos para la implementación de una nueva forma reduce la competitividad de una empresa. Por lo tanto, se plantea el problema de la simulación informática del proceso de extrusión teniendo en cuenta la tridimensionalidad del flujo, las propiedades reológicas reales del metal, la fricción y los procesos térmicos en la zona de deformación.

MODELIZACIÓN MATEMÁTICA

En los estudios [2, 3] se lleva a cabo el desarrollo y la comprobación de un modelo matemático basado en una solución de la tarea tridimensional del flujo de un medio incompresible viscoso no lineal durante la extrusión de formas con la ayuda de un método de elementos finitos.

Salvo algunas modificaciones relativas a las superficies libres, el modelo se basa en el enfoque de Euler. Para obtener la solución de la función oa se utiliza el principio de la variable de Markov [4]

​$J=\frac{1}{2}{\int }_v\mu H^{2}dV+{\int }_v\sigma {\epsilon }_{0}dV-{\int }_s{\sigma }_{\tau }{u}_{\tau }dV;$

Donde µ - viscosidad condicional del metal, determinada según la fórmula:

µ = T(H,Λ,Θ)/H;​

• Materias:Técnicas de simulación Simulación por computadora Simulación por computador Simulación Método de elementos finitos Matriz Aluminio
• Subjects:Simulation techniques Computer simulation Computerized simulation Simulation Finite element method Matrix Aluminum
• Palabras claves:Simulación tridimensional; Método de los elementos finitos (MEF); Aluminio; Extrusión; Forma; Matriz
• Keywords:Three-dimensional simulation; Finite element method (FEM); Aluminium; Extrusion; Shape; Die