آشنایی با نرم افزار DEFORM و کاربردهای آن

امروزه تحلیل اجزاء محدود یک روش مهندسی بسیار قدرتمند، دقیق، پر کاربرد و متداول برای تحلیل عددی سازه­ها، پدیده­ها و فرآیندهای مختلف در همه حوزه­های مهندسی است. یکی از حوزه­های مهم در مهندسی مکانیک و مواد و متالورژی، شکل­دهی فلزات است که به لحاظ فیزیکی پدیده­ای پیچیده و فرموله کردن فرآیندهای مختلف شکل­دهی با روش­های تحلیلی کلاسیک مستلزم انجام ساده­ سازی­ هایی در مورد شرایط مرزی،منطقه تغییر شکل و خواص و رفتار مواد است. اما با استفاده از روش­های عددی اجزاء محدود می­توان همه شرایط مسئله را بسیار نزدیک به واقعیت لحاظ نمود و جواب­های مورد نظر را به دست آورد. در میان نرم افزارهای متعدد موجود برای مدلسازی، شبیه­ سازی و تحلیل فرآیندهای شکل­دهی، نرم افزار ­DEFORM  دارای قابلیت­های ویژه­ ای است که بخصوص آن را برای تحلیل فرآیندهای شکل­دهی حجمی (Bulk forming processes) بسیار مناسب ساخته است. در واقع نرم­ افزار­ DEFORM  محیطی مجازی را فراهم نموده است که مهندسان و طراحان و متخصصین می­توانند فرآیندهای شکل­دهی فلزات را در آن شبیه­ سازی نموده و بخصوص در زمینه طراحی قالب و ابزار به سعی و خطا بپردازند و هزینه­ های تولید را به شدت کاهش دهند.

تاریخچه :

در سال ۱۹۹۱ شرکت SFTC توسط کارمندان شرکت Battele توانستند گامی بزرگی در زمینه طراحی و تجزیه و تحلیل سازه­ها و شکل­دهی بردارند . از نرم افزار­Deform ­ می­توان در زمینه طراحی قطعات خودرو­، هواپیما­، میدان نفتی­، جاده­ها­،­… استفاده کرد .نرم­افزار DEFORM نرم­افزاری بر پایه­ی روش المان محدود (FEM) است که به منظور شبیه­سازی و آنالیز فرآیندهای مختلف شکل­دهی و عملیات حرارتی طراحی گردید است. شبیه­سازی رایانه­ای فرآیندهای ساخت و تولید،

مزایای زیر را به همراه دارد:

  • نیاز به آزمایش کارگاهی و طراحی دوباره ابزار و فرآیند را کاهش می­دهد.
  • سبب بهبود طراحی قالب و ابزار به منظور کاهش هزینه­های تولید و مواد خام می­شود.
  • سبب کاهش زمان تولید برای معرفی محصولی جدید به بازار می­شود.

از نظر عملکرد و کاربرد، می­توان این نرم افزار را با دیگر نرم ­افرارهای المان محدود از جمله Abaqus و Ansys مقایسه کرد با این تفاوت که نحوه­ی استفاده آن بسیار ساده ­تر و راحت­تر است؛ به این معنی که بیشتر اطلاعات موردنظر برای تحلیل یک مسئله به صورت پیش ­فرض در این نرم­ افزار تعریف شده است و می­توان گفت نیازی به وارد کردن اطلاعات از منابع دیگر وجود ندارد (البته در مواردی خاص باید این عمل صورت بگیرد). این نرم­افزار برخلاف نرم­افزار های دیگر المان محدود، روشی ساده و تعریف شده و ثابت برای حل مسائل پیش می­گیرد و باعث می­شود که کاربر در هنگام استفاده از آن احساس سردرگمی و خستگی نکند.

مقایسه با سایر نرم افزار های مشابه :

برخلاف نرم ­افزارهای المان محدود که تحلیل­های مختلفی را انجام می­دهند، DEFORM برای مدل کردن تغییر شکل مناسب است و محیط کاربرپسند این نرم ­افزار و سهولت آماده سازی اطلاعات و آنالیز آن به مهندسان کمک می­کند که بیشتر روی مسئله شکل­دهی متمرکز شوند و خود را درگیر روندهای طاقت­ فرسای رایانه­ ای نکنند. یکی از ویژگی­هایی که این نرم­ افزار را برای تحلیل تغییر شکل­های بزرگ درخور استفاده کرده است، سیستم مش­بندی مجدد خودکار آن است.

ویژگی های آن :

نرم ­افزار Deform یک نرم­افزار تخصصی به منظور انجام تنها تحلیل­های مکانیکی و حرارتی است که با توجه به سادگی استفاده از آن می­تواند به راحتی در صنایع مختلف از قبیل نورد، اکستروژن، ماشینکاری، آهنگری و موارد دیگر استفاده شود. همچنین نرم­افزار Deform ­می­تواند در امور تحقیقاتی توسط دانشجویان و اساتید در رشته­های مکانیک، متالورژی، هوافضا، کشتی سازی، معدن و سایر به کار گرفته شود. سادگی کارکرد و سرعت عمل بالای این نرم افزار و دقت نتایج به دست آمده، از مهم­ترین ویژگی­های آن محسوب می­شود.

شبیه سازی فرآیند نوردشبیه سازی فرآیند نورد                    شبیه سازی فرآیند نورد          

شبیه سازی فرآیند فورج     شبیه سازی فرآیند فورج

شبیه سازی فرآیند اکستروژن                                                                                                                               شبیه سازی فرآیند اکستروژن

روند تولید قطعه T-tube با استفاده از نرم ­افزار دیفرم

  • طراحی قالب و پیش­فرم قطعه
  • شبیه­سازی فرآیند شکل­دهی
  • تحلیل نتایج
  • ساخت قالب
  • تولید محصول

طراحی قالب و پیش فرم قطعه

طراحی قالب و پیش فرم قطعه

طراحی قالب و پیش فرم قطعه

شبیه سازی فرآیند شکل دهی

شبیه سازی فرآیند شکل دهی

تحلیل نتایج DEFORM

تحلیل نتایج

ساخت قالب DEFORM

ساخت قالب DEFORM

تولید محصول

تولید محصول

آهنگری بدنه شیر کنترل فشار