Челябинск 2018

Изм. Лист 
№ докум. 
Подпись Дата 
Лист 
66 
15.04.05.2018.582.00 ПЗ 
 
аварийное разрушение промышленного оборудования и силовых установок, 
баллистический удар и проникание тел в различные среды, прогрессирующее 
разрушение зданий и сооружений и пр.; 
– задачи взрыва и ударно-волнового нагружения конструкций: детонация 
зарядов взрывчатых веществ, распространение ударных волн в различных средах; 
– связанные динамические задачи взаимодействия жидкостей и 
конструкций: падение и прострел контейнеров с жидкостью, аварийная посадка 
летательных аппаратов на воду, воздействие высокоскоростных струй жидкостей 
и газов на конструкции при больших деформациях и перемещениях; 
– квазистатические и динамические задачи поведения материалов при 
больших деформациях: обработка металлов давлением, резка, задачи геомеханики 
и деформирования материалов со сложным физико-механическим поведением; 
– термомеханические нестационарные задачи. 
Программная система LS-DYNA, в отличие от широко известных 
программных систем ABAQUS, ANSYS, MSC. Nastran и др., сразу же создавалась 
для решения динамических нелинейных задач, главным образом, для решения 
задач механики конструкций, на которые действуют высокоинтенсивные ударные 
и импульсные нагрузки. В программную систему LS-DYNA встроены процедуры 
автоматического перестроения и сглаживания конечно-элементной сетки при 
вырождении элементов – произвольные лагранжево-эйлеровы сетки (Arbitrary 
Lagrangian-Euleran), высокоэффективные алгоритмы решения контактных задач, 
широкий набор моделей материалов, возможности пользовательского 
программирования, а также процедуры лагранжево-эйлерового связывания и 
расчета многокомпонентных течений, сжимаемых сред на подвижных эйлеровых 
сетках. 
В программной системе LS-DYNA поддерживаются следующие численные 
методы: 
– метод конечных элементов в лагранжевой постанове (Lagrange); 
– метод конечных элементов в эйлеровой постановке постанове (Euler); 

---

Изм. Лист 
№ докум. 
Подпись Дата 
Лист 
67 
15.04.05.2018.582.00 ПЗ 
 
– метод конечных элементов в произвольной лагранж-эйлеровой 
постановке (Arbitrary Lagrange Euler, ALE); 
– расширенный метод конечных элементов (Extended FEM, X-FEM); 
– метод граничных элементов (Boundary Element Method, BEM); 
– метод сглаженных частиц (Smooth Particle Hydrodynamics, SPH); 
– метод дискретных элементов (Discrete Element Method, DEM); 
– бессеточный метод Галеркина (адаптивный) ((Adaptive) Element free 
Galerkin, EFG); 
– перидинамика (Peridynamics); 
– метод сглаженных частиц Галеркина (Smoothed Particle Galerkin, SPG). 
В программе ANSYS создается геометрическая конечно-элементная 
модель, задаются механические и физические свойства взаимодействующих 
материалов. Введенные данные корректируются для использования в программе 
LS-DYNA, в которой в дальнейшем выполняется расчет контакта пуансона и 
пластины. После расчета на ПК можно проанализировать картину распределения 
температур, напряжений, деформаций, перемещений по осям, энергии песочных 
часов в процессе взаимодействия пуансона и пластины и др.
Анализируя полученные данные можно судить о механизме образования 
отверстия вращающимся пуансоном. 
3.2 Исходные данные для моделирования формообразования отверстий с 
отбортовками
Заготовки представляют собой квадратные пластинки длиной и шириной 
15мм и толщиной 0,8 мм; 1,0 мм; 1,2 мм; 1,5 мм; 2,0 мм. Пуансон имеет форму 
цилиндра переходящего в конус с углом заточки 20
0
и предохранительным 
конусом 60
0
. Пластины изготовлены из стали 3сп, а пуансон из твёрдого сплава 
ВК8. Процесс формообразования отверстия с отбортовками пластическим 
деформированием вращающимся пуансоном протекает за счёт выделения тепла в 
результате действия сил трения. Сталь 3 сп имеет следующие характеристики: 

---