Базовый расчетный модуль QForm

Моделирование эволюции микроструктуры стальных, никелевых, титановых, алюминиевых и других сплавов. Модуль подходит для расчёта динамической, статической и метадинамической рекристаллизации на всех этапах процесса - нагреве, деформации, охлаждении. Объёмная доля и средний размер зёрен; общая доля рекристаллизованного объёма; средний и начальный размер зёрен, балл зерна; тип эволюции микроструктуры; остаточная и критическая деформация; время и скорость деформации; средняя температура, время выдержки и роста зёрен. Ключевые моделируемые процессы: - Статическая, динамическая и метадинамическая рекристаллизации - Нормальный рост зёрен - Огрубление структуры Моделирование микроструктуры возможно как во время расчёта деформирования, так и после его завершения. Контроль роста зёрен и оценка бальности зерна дают возможность получить изделие с нужными механическими свойствами. Моделирование микроструктуры позволяет отладить и усовершенствовать технологию без проведения дорогостоящих пробных штамповок.

Модуль для моделирование раскатки колёс, раскатки в обойме, в радиальных и радиально-аксиальных станах. Включает расчёт всех операций технологии производства: нагрев заготовки, штамповка, прошивка, раскатка и охлаждение. Учтены особенности раскатного оборудования для задания кинематики инструмента В модуле реализованы специальные модели для лёгкого задания параметров оборудования: скорости вращения, количества инструментов, расположения их осей. Геометрическая сетка содержит информацию о термомеханических полях и описывает геометрию деформируемой детали, а на основе расчётной сетки решается система уравнений пластического течения. Такой метод моделирования значительно ускоряет расчёт. В модуле реализован метод квазивращающихся инструментов - расчёт происходит только в зоне контакта с заготовкой, а сами модели валков не вращаются. Благодаря этому нет необходимости рассчитывать весь инструмент. Расчёт всей технологической цепочки раскатки учитывает деформации и напряжения на каждом этапе. Анализ полученных данных поможет скорректировать технологию и улучшить качество деталей. Специальные функции позволяют быстро задать исходные данные и подобрать кинематику оборудования. Результаты доступны с первой секунды вычислений, возможно оперативно перезапустить расчёт для уточнения или изменения данных.

Моделирование непрерывной и реверсивной прокатки, прокатки в универсальной клети. Модуль подходит для расчёта технологического процесса продольной прокатки с большим количеством проходов. Возможно загрузить из CAD-системы или из САПР Kaliber группу валков с заданным расположением в пространстве. Моделирование соответствует работе непрерывного стана: используются несколько групп клетей с индивидуальными приводами. Скорость вращения валков синхронизирована. Анализ результатов моделирования позволит выявить и устранить переполнения, незаполнения и другие дефекты прокатки.

Моделирование операций нагрева и охлаждения — закалка, отпуск, старение. Анализ фазовых превращений, твердости, предела прочности и других механических свойств. Вычисление остаточных термических напряжений для оценки коробления формы. Подходит для стальных, алюминиевых, никелевых и титановых сплавов. Помощник генерации сплавов создан для удобного задания исходных данных: свойств фаз, кинетики фазовых превращений, скрытой теплоты, коэффициентов изменения объема при фазовых превращениях, равновесных объемных долей фаз. Также возможно импортировать свойства материалов из других программ и справочников, например JMatPro для низколегированных и углеродистых сталей. Моделирование как прямых, так и обратных фазовых превращений между произвольным количеством фаз (включая вторичные метастабильные и стабильные фазы). Реализован учёт тепловыделения и изменения объёма. Модуль Термообработки позволяет сократить время нагрева и уменьшить термические напряжения. Позволяет выбрать оптимальные закалочные среды, спрогнозировать коробления и оценивать возможности применения ресурсосберегающих вариантов технологии.

Для ускорения расчётов без потери точности используется конечно-элементная сетка из гексаэдров. Для выявления дефектов доступны диаграммы предельного формоизменения и толщины детали. Модель листовой заготовки имеет большую площадь и малую толщину. Для точного расчёта необходимо несколько конечных элементов по толщине листа. Поэтому для моделирования используется сетка из шестигранных элементов. Количество узлов такой сетки значительно меньше, время моделирования сокращается в несколько раз. Алгоритмы использования диаграмм предельного формоизменения (FLD) и толщины детали прогнозируют разрывы, утонения, утолщения, трещины и складки. Учёт различия свойств заготовки в разных направлениях выявляет неравномерность вытяжки и вероятность образования фестонов. Специальная гексаэдральная сетка ускоряет расчёт без потери точности. Моделирование листоштамповочных операций позволяет выявить большинство дефектов, уменьшить количество брака, подобрать оборудование и оптимальный коэффициент использования материала.

Моделирование поперечно-винтовой прокатки, прокатки в винтовых калибрах с использованием многовалковых станов. Модуль автоматизирует задание граничных условий и позволяет использовать большое количество деформирующих инструментов. Особенность винтовой прокатки — перемещающийся очаг деформации и сложная кинематика инструмента. Расположение инструментов импортируется из CAD-программы или задаётся в QForm. Для точных и быстрых расчётов используются двухсеточный алгоритм и метод уплотнения сетки в очаге деформации. Температура заготовки рассчитывается и в зоне контакта, и вне его. Так возможно определить чрезмерное остывание и скорректировать нагрев.

Комплекс создан для процессов холодной объёмной штамповки с учётом упругих деформаций в инструменте. Содержит базу материалов, подходящих для холодного деформирования. Имеет ключевые возможности базового расчётного модуля. Реологические модели материалов холодной штамповки отличаются от моделей сплавов для горячего деформирования. База данных содержит самые известные сплавы, подходящие для холодной штамповки. Для редких материалов есть возможность задания параметров вручную. Расчёт инструмента выявляет наиболее нагруженные места. Корректировка формы на этапе проектирования увеличивает ресурс работы оснастки. Совместная деформационная задача позволяет оценить влияние прогиба составного инструмента на форму поковки. При холодной штамповке инструмент подвержен повышенным нагрузкам. Алгоритмы программы учитывают критерии разрушения, упругие деформации инструмента и наличие термических напряжений - так предсказание дефектов точнее и надёжнее.

Модуль прессования исследует течение профиля с учётом упругой деформации инструмента. Возможно использовать дополнительные опции: многопроцессорность, мультизадачность, места подготовки исходных данных, набор стандартных подпрограмм, расчёт термообработки. Учёт упругой деформации матрицы, включая область поясков. Моделирование течения профиля через деформированный контур очка матрицы. Высокая точность моделирования даже для матриц сложных конструкций. Комплекс программ, объединяющий проектирование матриц и моделирование, сокращает время разработки и внедрения технологии. Варьирование скоростью, температурами и формой матриц позволяет оптимизировать процесс. Контроль полосчатости, качества сварных швов и механических свойств повышает качество продукции.

Khimera используется для расчёта кинетических параметров микроскопических процессов, термодинамических и переносных свойств веществ и их смесей в газах, плазме и на границе газ – твёрдое тело. Программа предназначена для исследователей и инженеров, занимающихся разработкой кинетических моделей, термодинамическим и кинетическим моделированием в области химического и энергетического машиностроения, горения, катализа, металлургии и микроэлектроники. Khimera идеально подходит для многоуровневого моделирования, связывая фундаментальные молекулярные свойства индивидуальных молекул и усреднённые характеристики реагирующих сред: термодинамические и переносные свойства, а также скорости химических реакций. Все модели могут использовать результаты квантовомеханических расчётов в качестве исходных данных, позволяя, таким образом, находить рассчитывать свойства веществ и реакций без привлечения экспериментальных данных.