Il FEM applicato alla deformazione della lamiera

Fig4La simulazione agli elementi finiti applicata a processi di deformazione della lamiera è ampiamente utilizzata in molte industrie. La precisione delle simulazioni (FEM) dipende, tra l’altro, anche da come si modellizza l’attrito. Nella maggior parte delle simulazioni viene utilizzato ancora il modello d’attrito di tipo coulombiano. Tuttavia, è noto che le reali condizioni fisiche tribologiche dipendono dal processo e dalla lubrificazione, dal carico e dallo stato di deformazione locale. Alcuni ricercatori hanno sviluppato un software impiegato per la modellizzazione di attrito avanzato nei processi di formatura dei metalli, utilizzando un modello di attrito fisico. Come input, il modello richiede le proprietà della combinazione metallo-lubrificante utilizzato e le caratteristiche superficiali del materiale, in particolare utensile e lamiera. Come output, è disponibile il coefficiente di attrito e il regime di lubrificazione. Ciò include l’effetto delle variazioni superficiali dovute a carico normale, scorrimento. Per tenere conto della lubrificazione, gli elementi di contatto idrodinamici sono stati sviluppati ed integrati nel software. Gradi di libertà della pressione vengono introdotti per catturare i valori di pressione che vengono calcolati da una discretizzazione agli elementi finiti in 2D mediante l’uso dell’equazione di Reynolds. Il modello di attrito limite e il modello d’attrito idrodinamico sono stati accoppiati al fine di comprendere il regime di lubrificazione. La soluzione software, è integrata ad altri pacchetti software commerciali che consentono la modellazione di attrito avanzato per lo stampaggio della lamiera.

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