塑性變形對象物的模擬裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于生成塑性變形的對象物的流動狀態(tài)圖的模擬裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 塑性加工是利用物體的塑性進行變形W此制造出各種形狀的加工法。
[0003] 塑性加工是將熱或壓力等外部能量施加于物體W使物體的應(yīng)力狀態(tài)達到適當(dāng)?shù)?屈服標(biāo)準(zhǔn)作為前提。為通過塑性加工將物體加工成初始設(shè)計值，需創(chuàng)造出準(zhǔn)確的加工環(huán)境， 如選擇適當(dāng)?shù)哪＞?，決定加工所需能量等。
[0004] 為創(chuàng)造運樣的加工環(huán)境，可采用根據(jù)經(jīng)驗導(dǎo)出的方法，如準(zhǔn)備各種模具，W不同方 向向物體施加各種大小的能量。但是，運樣的方式難W重新使用塑性加工的物體，因此，存 在資源浪費多的問題。另外，直至創(chuàng)造適當(dāng)?shù)沫h(huán)境為止需要耗費很長的時間。 陽〇化]即使創(chuàng)造出可按設(shè)計值塑性加工對象物的加工環(huán)境，也難W 了解在該加工環(huán)境中 塑性加工成的物體的流動狀態(tài)。
[0006] 韓國公開專利公報第2006-0066642號公開一種可在內(nèi)周設(shè)置厚板面的蓋形狀部 件的成型方法，但為提出確認經(jīng)塑性加工的物體的流動狀態(tài)的方案。
[0007] 先行技術(shù)文獻 陽00引專利文獻
[0009] 韓國公開專利公報第2006-0066642號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供用于生成塑性變形的對象物的流動狀態(tài)圖的模擬裝置及方法。
[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題不受上述技術(shù)課題的限制，而對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而 言，未被提及的其他技術(shù)課題可通過下面的內(nèi)容將變得明了。
[0012] 本發(fā)明的模擬裝置，包括：設(shè)置部，在模擬對象物上設(shè)置節(jié)點（nodal points);及 追蹤部，通過追蹤上述節(jié)點生成上述對象物的流動狀態(tài)圖。
[0013] 本發(fā)明的模擬裝置包括從設(shè)置于對象物上的多個節(jié)點中提取選擇節(jié)點，并利用上 述選擇節(jié)點生成上述對象物的流動狀態(tài)圖的追蹤部，上述選擇節(jié)點為上述多個節(jié)點中包含 可導(dǎo)出選擇值的第一坐標(biāo)的節(jié)點，而上述流動狀態(tài)圖可通過上述第一坐標(biāo)的插補生成。
[0014] 本發(fā)明的模擬裝置包括從設(shè)置于對象物上的多個節(jié)點中提取滿足條件的多個選 擇節(jié)點，并利用根據(jù)上述選擇條件生成的虛擬線或虛擬面生成上述對象物的流動狀態(tài)圖的 追蹤部，而上述追蹤部必要時可重構(gòu)解析網(wǎng)格或塑性流動線網(wǎng)格。
[0015] 本發(fā)明的模擬裝置，包括：設(shè)置部，將初始坐標(biāo)記錄為固定值，并將記錄當(dāng)前坐標(biāo) 的節(jié)點設(shè)置于模擬對象物上；及追蹤部，從上述對象物提取包含在上述對象物變形之后可 導(dǎo)出選擇值的初始坐標(biāo)的選擇節(jié)點，并利用上述選擇節(jié)點的當(dāng)前坐標(biāo)生成上述選擇值的流 動狀態(tài)圖；其中，上述追蹤部可通過上述初始坐標(biāo)的插補生成上述流動狀態(tài)圖。
[0016] 本發(fā)明的模擬裝置，包括：設(shè)置部，在模擬對象物上設(shè)置節(jié)點；及追蹤部，利用W 固定值包含作為在第一時間的上述節(jié)點的坐標(biāo)信息的第一坐標(biāo)的解析網(wǎng)格或塑性流動線 網(wǎng)格生成流動狀態(tài)圖；而上述追蹤部在進行包括上述解析網(wǎng)格或上述塑性流動線網(wǎng)格的重 構(gòu)（re-mash)在內(nèi)的改善作業(yè)時，利用格子號或局部坐標(biāo)值。
[0017] 本發(fā)明的模擬裝置可通過反向追蹤可從解析結(jié)果獲取并只記錄有當(dāng)前坐標(biāo)的節(jié) 點或W流動狀態(tài)圖為目的的網(wǎng)格中的節(jié)點預(yù)測初始的坐標(biāo)值，從而生成當(dāng)前的流動狀態(tài) 圖。
[0018] 本發(fā)明的模擬方法，包括：在模擬對象物上設(shè)置多個節(jié)點，并將上述各節(jié)點的坐標(biāo) 信息W固定值包含于解析網(wǎng)格或塑性流動線網(wǎng)格的步驟；及利用上述固定值生成上述對象 物的流動狀態(tài)圖的步驟。
[0019] 本發(fā)明的模擬方法，包括：在模擬對象物上設(shè)置多個節(jié)點，并將上述各節(jié)點的坐標(biāo) 信息W固定值包含于上述各節(jié)點的步驟；及當(dāng)輸入選擇值時，通過分析上述各節(jié)點提取包 含可導(dǎo)出上述選擇值的坐標(biāo)信息的選擇節(jié)點的步驟。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的模擬裝置及方法，可容易取得可靠的流動狀態(tài)圖。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的模擬裝置框圖；
[0022] 圖2為對象物的流動狀態(tài)概略圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明的模擬裝置所生成的流動狀態(tài)圖概略圖；
[0024] 圖4為本發(fā)明的另一模擬裝置所生成的流動線圖概略圖；
[0025] 圖5為本發(fā)明另一模擬裝置所設(shè)置的節(jié)點信息概略圖；
[0026] 圖6為生成第一坐標(biāo)的第一時間概略圖；
[0027] 圖7為本發(fā)明另一模擬裝置所設(shè)置的節(jié)點概略圖；
[0028] 圖8為本發(fā)明另一模擬裝置所設(shè)置的初始流動線圖概略圖；
[0029] 圖9為本發(fā)明另一模擬裝置所生成的流動狀態(tài)圖概略圖；
[0030] 圖10為流動狀態(tài)圖概略圖；
[0031] 圖11為表示本發(fā)明又一模擬裝置的動作的概略圖；
[0032] 圖12為本發(fā)明的模擬方法流程圖；
[0033] 圖13為說明本發(fā)明的網(wǎng)格重構(gòu)的示意圖。
[0034] 符號說明 陽03引 110-設(shè)置部，130-追蹤部，150-變形部，210-對象物。
【具體實施方式】
[0036] 下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。在此過程中，為了說明的便利性 和明了性，附圖所示的構(gòu)件的大小或形狀等有可能夸張表示。另外，考慮本發(fā)明的構(gòu)成及作 用特別定義的術(shù)語，有可能更具使用者、運營者的意圖或慣例有所不同。運些術(shù)語的定義需 基于本說明書的整體內(nèi)容而定。
[0037] 圖1為本發(fā)明的模擬裝置框圖，而圖2為對象物（210)的流動狀態(tài)概略圖。
[0038] 如圖1所示的模擬裝置可包括設(shè)置部110、追蹤部130中的至少一個。
[0039] 為防止不必要的資源浪費，有必要模擬對象物210的塑性加工狀態(tài)。通過模擬可 自由變更壓力等各種加工環(huán)境了解對象物210的塑性加工狀態(tài)。
[0040] 另外，可在模擬過程中了解對象物210的流動狀態(tài)。
[0041] 當(dāng)對象物210的應(yīng)力狀態(tài)達到屈服標(biāo)準(zhǔn)，則在材料中發(fā)生塑性變形。運樣的塑性 變形的發(fā)生稱作塑性流動（plastic flow)。在塑性理論中，塑性變形矢量的方向可通過利 用塑性勢能函數(shù)的流動法則定義。
[0042] 塑性變形矢量的方向決定塑性加工成的對象物210的耐久性等產(chǎn)品的特性，因 此，在塑型加工中是非常重要的因素。換言之，即使塑性加工相同對象物210生產(chǎn)相同形狀 的產(chǎn)品，若塑性變形矢量的方向不同，則在耐久性等方面存在差異。
[0043] 在圖2中，（a)為圓筒形對象物210,而化）為（a)的對象物210被加壓的狀態(tài)。 (C)為被加壓狀態(tài)的對象物210的側(cè)部截面，而（d)為（C)的流動線圖。
[0044] 記載于本說明書的對象物210的流動狀態(tài)可包括對象物210的塑性變形矢量的方 向。因此，塑性變形矢量的方向被延長的（d)的流動線圖可表示對象物210的流動狀態(tài)。 W45] 如（d)的流動線圖所示，雖然在對象物210的上部和下部同時施加壓力，但對象物 210的流動狀態(tài)在作為對稱的兩個角落部位的逆和?中有所不同。根據(jù)上述流動狀態(tài)，將 出現(xiàn)感部位較之?部位更快被損毀或相反的現(xiàn)象。決定被加工部位的耐久性等的流動狀態(tài) 的了解在模擬中是非常重要的因素。
[0046] 對流動狀態(tài)的了解可W是生成流動狀態(tài)圖。流動狀態(tài)圖可包括用線表示對象物 210的流動狀態(tài)的流動線圖或用面表示對象物210的流動狀態(tài)的流動面圖。
[0047] 追蹤部130可生成流動狀態(tài)圖。其一例為，追蹤部130可通過追蹤設(shè)置于模擬對 象物210上的節(jié)點生成對象物210的流動狀態(tài)圖。此時，對象物210的節(jié)點可W是通過設(shè) 置部110設(shè)置的。
[0048] 在對象物210上設(shè)置節(jié)點之后，可利用由各節(jié)點連接而成的具備特定大小的有限 量的格子離散化作為連續(xù)體（continuum)的對象物210。
[0049] 在通過變形部150模擬在所設(shè)定的加工環(huán)境中塑性加工成的對象物210的塑性變 形時，直至變形部150的驅(qū)動結(jié)束為止，追蹤部130持續(xù)監(jiān)視各節(jié)點的位置變化，并在結(jié)束 驅(qū)動的時間記錄各節(jié)點，從而生成流動狀態(tài)圖。
[0050] 圖3為本發(fā)明的模擬裝置所生成的流動狀態(tài)圖概略圖。
[0051] 圖3的（a)表示由設(shè)置部110在對象物210上設(shè)置5個節(jié)點i的狀態(tài)示意圖。圖 3的化）表示正在通過變形部150進行塑性加工的對象物210。變形部150模擬向圖3的 箭頭方向施加的壓力將（a)狀態(tài)的對象物210變形為（C)狀態(tài)的對象物210。 W巧追蹤部130從圖3的（a)狀態(tài)經(jīng)過圖3的化）狀態(tài)直至圖3的（C)狀態(tài)追蹤因塑 性加工位置發(fā)生變化的5個節(jié)點i的狀態(tài)之后，在結(jié)束