Vliv brzdicího žebra na výsledky simulace procesu tažení nesymetrického výtažku v programu Dynaform 5.2

The contribution treats of usability of draw beads application in drawing process and influence of draw bead upon simulation results of drawing process of chosen shape stamping. The utilisation of draw beads bears many advantages and its takes away many uncomfortable effects which guide drawing process. The utilisation of draw beads is analysed in the contribution, advised forms, proportions and location of draw beads in blankholder are described. The possibilities of order character of draw bead in Dynaform 5.2 software evolved by American company Engineering Technology Associates, Inc. (ETA) are described. In contribution the usability of application draw bead is solved for one of the representatives of intricate shape stampings from thin deep-drawing sheet-metal DC04 – the left cover of ventilator for truck Tatra 815. In contribution the analysis is carried out on blank model determined by maximum shear stress trajectories method which is optimal for drawing of this unsymmetric shape stamping.Článek pojednává o vhodnosti užití brzdicích žeber při plošném tváření a vlivu brzdicího žebra na výsledky simulace plošného tváření vybraného výtažku. Užití brzdicích žeber přináší spoustu výhod a odstraňuje řadu nepříjemných jevů provázejících plošné tváření plechů. V článku je rozebráno užití brzdicích žeber, jsou popsány doporučené tvary, rozměry a umístění brzdicích žeber v přidržovači. Jsou popsány možnosti v zadávání vlastností brzdicího žebra v programu Dynaform 5.2, vyvinutém americkou společností Engineering Technology Associates, Inc. (ETA). Vhodnost užití brzdicího žebra je v článku řešena pro jeden z představitelů výtažků nepravidelného tvaru z tenkého hlubokotažného plechu DC04 – levého krytu ventilátoru pro nákladní automobil Tatra 815. Analýza je provedena na modelu přístřihu stanoveného metodou využívající trajektorií maximálních smykových napětí, který je pro tažení tohoto výtažku optimální

Proudění v potrubí kruhového průřezu za použití podmínky částečně smáčivého povrchu

This contribution deals with the possibility of numerical modeling of fluid flow in horizontal pipes of circular cross section with boundary condition including the effect of wall partial wetting. ANSYS Fluent software was used for numerical modeling. Boundary condition including the effect of wall partial wetting is based on a theory where the adhesive coefficient k determines the wettability of the wall, defined by prof. Pochylý [1-5]. User defined function (UDF) was created for this boundary condition and it was verified in both 2D and 3D geometry. The results of numerical modeling have been verified by theoretical assumptions. Furthermore, the article presents the physical experiment results of pressure losses measuring in pipes of circular cross section of different materials in laminar flow. Subsequently, the experiment results are compared with the theory of fully wettable and partially wettable walls to determine the adhesive coefficient k for the material of used pipes.Článek pojednává o možnosti numerického modelování proudění kapaliny ve vodorovném potrubí kruhového průřezu s využitím okrajové podmínky zahrnující vliv částečné smáčivosti stěn. Pro numerické modelování bylo využito programu ANSYS Fluent. Okrajová podmínka zahrnující vliv částečné smáčivosti stěn vychází z teorie, kde smáčivost povrchu stěny určuje adhesní součinitel k, který definoval prof. Pochylý [1-5]. Pro tuto podmínku byla vytvořena uživatelsky definovaná funkce (UDF), která byla ověřena ve 2D i 3D geometrii. Výsledky z numerického modelování byly ověřeny dle teoretických předpokladů. Dále článek představuje výsledky z provedeného fyzikálního experimentu měření tlakových ztrát v potrubí kruhového průřezu z různých materiálů při laminárním proudění. Následně jsou výsledky experimentu srovnány s teorií smáčivých i částečně smáčivých stěn s cílem stanovit adhezní součinitel k pro použité materiály potrubí

Vliv částečně smáčivého povrchu na proudové pole v potrubí kruhového průřezu

In this paper the study of laminar flow in a pipe with a slip boundary is presented. The influ-ence of the partial surface wetting on shear and velocity profile as well as pressure drop has been investigated numerically. Steady, isothermal, incompressible flow was modelled in 2D and 3D geom-etry. Wall boundary condition was modified through the user defined function to account for partial surface wettability based on the theory proposed by Pochylý [1-10]. The results obtained by numeri-cal modelling in Fluent were compared with theoretical assumptions.Článek prezentuje výsledky numerického modelování laminárního proudění v potrubí kruhového průřezu s částečně smáčivou stěnou. Byl vyšetřován vliv okrajové podmínky na průběh smykového napětí po průřezu, rychlostní profil a tlakový spád. Proudění bylo modelováno jako stacionární, izotermní a nestlačitelné ve 2D i 3D geometrii. Okrajová podmínka na stěně byla modifikována pomocí uživatelsky definované funkce umožňující zahrnout do výpočtu adhesní součinitel k podle teorie definované prof. Pochylým [1-10]. Výsledky z numerického modelování byly dále srovnány s teoretickými předpoklady

Analýza vlivu sítě elementů na výsledky simulace v programu Dynaform 5.2

The contribution concerns creation of elements network which is necessary at flat forming simulation and the analysis of meshing infuence upon simulation results. Meshing is an important process carried out before simulation, which affects final result. This process is analysed in the contribution, individual steps leading to aim are described. The possibilities of meshing in Dynaform 5.2 software evolved by American company Engineering Technology Associates, Inc. (ETA) are described. In contribution the meshing analyses are carried out on blank model determined by maximum shear stress trajectories method which is optimal for drawing of one of the representatives of intricate shape stampings from thin deep-drawing sheet-metal DC04 – left cover of ventilator for truck Tatra 815.Článek se týká vytváření sítě elementů potřebné při simulaci plošného tváření a analýzou jejího vlivu na výsledky simulace. Síťování je důležitý proces prováděný před započetím samotné simulace, který ovlivňuje její konečný výsledek. V článku je tento proces rozebrán, jsou popsány jednotlivé kroky vedoucí k cíli. Jsou popsány možnosti síťování v programu Dynaform 5.2, vyvinutém v americkou společností Engineering Technology Associates, Inc. (ETA). Analýzy síťování jsou v článku provedeny na modelu přístřihu stanoveného metodou využívající trajektorií maximálních smykových napětí, který je optimální pro tažení jednoho z představitelů výtažků nepravidelného tvaru z tenkého hlubokotažného plechu DC04 – levého krytu ventilátoru pro nákladní automobil Tatra 815

Modelling of flow with consider of influence of surface wetting

Import 22/10/2012Disertační práce se zabývá modelováním proudění s uvažováním vlivu částečné smáčivosti stěn a fyzikálními a numerickými metodami určení adhezního koeficientu. V úvodní části se nachází přehled současného stavu problematiky částečné smáčivosti a cíle disertace. V další části práce jsou blíže popsány základní definice povrchového napětí a povrchové energie kapalin i pevných povrchů. Na příkladu kapky kapaliny, která je ve styku s povrchem různých pevných látek, je znázorněno, jak velkou roli hrají hodnoty povrchové a mezifázové energie jednotlivých fází při posuzování částečné smáčivosti povrchů kapalinami. Metodika zkoumání vlivu částečné smáčivosti povrchů na proudění kapalin je rozdělena na přístupy z hlediska fyzikálních experimentů, matematických modelů vybraných úloh a jejich numerického modelování. Jsou uvedeny základní rovnice pro proudění skutečné kapaliny, jejichž znalost je důležitá pro numerické modelování vybraných úloh. Následuje stručné představení vícefázových modelů, kterými jsou řešeny dvě úlohy v disertaci – kapka na nakloněné rovině a kavitace v Lavalově dýze. Poté je uveden přehled výsledků z fyzikálních experimentů a numerického testování úloh a specifikace adhezního součinitele. Vliv částečné smáčivosti povrchu na proudové pole je zkoumán na jednoduché geometrii potrubí kruhového průřezu. V práci je uveden popis fyzikálního experimentu, kdy se měřením třecích ztrát v potrubí různých materiálů určovala míra smáčivosti daného materiálu. Tento experiment je řešen i numericky, kdy je vytvořená uživatelsky definovaná funkce (UDF) zahrnující částečnou smáčivost stěn aplikována do numerických výpočtů. Numerické vyšetření pohybu kapky po nakloněné smáčivé a částečně smáčivé stěně ukazuje, že pomocí software FLUENT můžeme modelovat i tento specifický problém. Ve výpočtech je opět využito vytvořené UDF, čímž se mění částečná smáčivost stěny. Na příkladu kavitace v Lavalově dýze je předvedeno, že částečnou smáčivost stěn lze použít i v aplikacích, kde se setkáváme právě s kavitací. Úloha představuje možnost dalšího využití teorie částečně smáčivých stěn ve složitějších aplikacích. V závěru práce jsou zformulovány závěry plynoucí z disertace, vědecký přínos práce a výstupy pro praxi.Dissertation is focused on modelling of flow with application of the partially wettable wall boundary condition and physical and numerical methods of adhesive coefficient definition. The introductory section provides an overview of the current state of the problem of partial wetting and aims of the dissertation are named. In the next part of the work the basic definitions of surface tension and surface energy of liquids and solid surfaces are described in more details. The example of liquid droplet in contact with the various solid surfaces shows how much the surface and interphase energy of individual phases influences the partial wetting phenomena. The methodology of surface partially wetting investigation and its effect on liquid flow is divided into approaches in terms of physical experiments, mathematical models of selected problems and their numerical modelling. The basic equations for flow of real liquid are introduced, their knowledge is important for numerical modelling of selected tasks. A brief introduction of multiphase models follows; these models solve two issues in dissertation – a water drop on an inclined plane and cavitation in the Laval nozzle. The next part of dissertation provides a summary of the results of physical experiments and numerical testing of selected tasks and specification of adhesive coefficient. The effect of partial wetting surface on flow is studied in simple pipe geometry of circular cross section. The description of physical experiment is introduced, when the measurement of the friction losses in pipes of different materials determined the level of material wettability. This experiment is also solved numerically and the created user-defined function (UDF) including partial wettability of the walls is applied to numerical calculations. Numerical investigation of drop movement on an inclined wettable and partially wettable wall shows that we can simulate this specific problem with the software FLUENT. UDF function for changing the partial wettability of wall is used in numerical calculations. The example of cavitation in the Laval nozzle demonstrates that the wall partial wetting can be used in applications where the cavitation is observed. This task presents a possibility of further using of the partially wettable wall theory in more complex applications. The conclusions from the dissertation, scientific contribution of the work and outputs for practice are formulated at the end of the work.Prezenční338 - Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízenívyhově

Solution of stress and strain of shape stamping form thin sheet-metal

Import 17/08/2007Prezenční345 - Katedra mechanické technologi

Optimization of Stress and Kinematic Conditions at Drawing of Intricate Shape Stamping from Thin Sheet-metal with the Use of FEM

Import 31/08/2009Diplomová práce se zabývá optimalizací napěťových a kinematických poměrů při tažení výtažku levého krytu ventilátoru s využitím MKP. V úvodní části je popsána stávající technologie výroby a experimentální vyhodnocení tvářitelnosti používaného plechu. K sestrojení optimálního tvaru a velikosti přístřihu pro zadaný výtažek bylo využito čtyř metod. Dále byly navrženy a experimentálně vyhodnoceny alternativy materiálu pro zadaný výtažek. Byl proveden rozbor průběhu simulace procesu tažení výtažku s využitím software DYNAFORM 5.2 se všemi přístřihy a pro všechny oceli. Byly provedeny zkoušky simulace tažení výtažku s brzdicím žebrem a změna kritického místa na optimálním přístřihu. Byly navrženy nástřihové plány pro optimální přístřih. Na základě všech výsledků byla zformulována doporučení vedoucí k racionalizaci stávající technologie výroby výtažku.Thesis concerns the optimization of stress and kinematic conditions at drawing shape stamping of the left cover of the ventilator with the use of FEM. The introduction describes the existing production technology and experimental evaluation of the formability of the used sheet-metal. For the construction of the optimal shape and size of blank for drawing of the left cover of the ventilator four methods were used. Some alternatives of material for shape stamping were projected and experimentally evaluations were done. The analysis of the simulation of the drawing process of the shape stamping was realized by the software DYNAFORM 5.2 for all blanks and all steels. Some experiments for drawing shape stamping with draw bead and change of critical area on optimal blank were done. Some blank nesting for the optimal blank was designed. On the basis of all outcomes were introduced recommendations conducting to the rationalization of the existing production technology of the stamping.345 - Katedra mechanické technologievýborn

Ladění kritických rozměrů nástroje pro výrobu nesymetrického výtažku s využitím MKP za účelem dodržení tolerancí předepsaných na výrobním výkresu součásti

The contribution concerns the tuning of critical dimensions of tool for production of the car bodyshell reinforcement asymmetric shape stamping in order to keep to the dimensions and tolerations specified at part production drawing. Final stamping dimensions are generally found out by simulations of drawing process with the use of CAE software in these days. Softwares using the FEM are especially advantageous at intricate asymmetric shape stampings, where the drawing process simulations reach to satisfactory results in comparison with real process. The simulation of drawing process and the evaluation of its results with the use of AutoForm 4.06 software, evaluation of final dimensions of stamping got by simulation and values comparison with dimensions of real stamping got by drawing is described in the contribution. The way of the tuning of the critical dimensions of tool for production of the intricate shape stamping so that all tolerances specified at part production drawing were kept is described in the end of the contribution.Článek pojednává o postupu při ladění kritických rozměrů nástroje pro výrobu nesymetrického výtažku výztuhy karoserie automobilu za účelem dodržení rozměrů a tolerancí výtažku předepsaných na výrobním výkresu součásti. Konečné rozměry výtažku se v dnešní době zpravidla zjišťují simulacemi procesu tváření pomocí CAE softwaru. Softwary využívající MKP jsou především výhodné u tvarově složitých nesymetrických výtažků, kde simulace procesu tažení dosahují uspokojivých výsledků srovnatelných s reálným procesem. V článku je popsána simulace procesu tváření a vyhodnocení jejích výsledků pomocí softwaru AutoForm 4.06, vyhodnocení konečných rozměrů výtažku získaného simulací a porovnání hodnot s rozměry skutečného výtažku získaného tažením. V závěru článku je popsán způsob ladění rozměrů nástroje pro výrobu výtažku složitého tvaru tak, aby byly splněny všechny tolerance předepsané na výrobním výkresu součásti

Flow in Circular Cross Section Tube Using the Partial Surface Wetting Conditions

This contribution deals with the possibility of numerical modeling of fluid flow in horizontal pipes of circular cross section with boundary condition including the effect of wall partial wetting. ANSYS Fluent software was used for numerical modeling. Boundary condition including the effect of wall partial wetting is based on a theory where the adhesive coefficient k determines the wettability of the wall, defined by prof. Pochylý [1-5]. User defined function (UDF) was created for this boundary condition and it was verified in both 2D and 3D geometry. The results of numerical modeling have been verified by theoretical assumptions. Furthermore, the article presents the physical experiment results of pressure losses measuring in pipes of circular cross section of different materials in laminar flow. Subsequently, the experiment results are compared with the theory of fully wettable and partially wettable walls to determine the adhesive coefficient k for the material of used pipes