QFORM3D

QFORM – это уникальная по простоте использования и эффективности программа для моделирования, анализа и оптимизации объемной штамповки. Программа предназначена для технологов и конструкторов штампов. Она позволяет получить большой экономический эффект за счет сокращения времени разработки технологии, исключения пробных штамповок и экономии металла.

QFORM прекрасно интегрируется с любыми CAD системами, имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс и позволяет моделировать самые сложные процессы трехмерной деформации металлов.

QFORM является лидером среди программ в своем классе и пользуется заслуженной популярностью как при решении производственных задач, так и для целей обучения.

В основе расчетного ядра конечно-элементной программы QFORM лежит моделирование процессов обработки металлов давлением с использованием теории течения. Данный подход к моделированию деформации металлов развивался проф. Г.Я. Гуном и его сотрудниками, зачиная с 70-х годов в МИСиСе. Дальнейшее развитие эти работы получили при разработке компьютерных программ моделирования таких процессов как прокатка, экструзия и штамповка.

QFORM3D объединяет двумерное и трехмерное моделирование в одной программе. С точки зрения пользователя это огромное преимущество. Программа полностью сохранила широчайшую функциональность, простой и привычный интерфейс своей двумерной предшественницы. Для перехода к трехмерному моделированию необходимо лишь выбрать в качестве исходной геометрической информации не двумерные контуры поперечных сечений, а твердотельные модели штампов и заготовки. Все остальные данные задаются также как и для двумерного расчета с использованием удобного и наглядного Мастера Подготовки Данных (Data Preparation Wizard), сводящего к минимуму возможность случайных ошибок.

Интеграция двумерного и трехмерного моделирования в одной программе дает уникальную возможность эффективно моделировать технологические цепочки, состоящие из нескольких штамповочных переходов, первые из которых обладают осевой симметрией и могут быть быстро решены в двумерной постановке (например, осадка и предварительные переходы), а последующие требуют полномасштабного трехмерного моделирования. Объектно-ориентированная структура программы создает очень комфортную и полностью интегрированную пользовательскую среду. Подготовка данных происходит параллельно с их отображением для визуального контроля, а расчет сопровождается одновременным графическим выводом результатов. Таким образом, "компьютерный эксперимент" заменяет натурные эксперименты, экономя трудовые и временные затраты на "доводку" технологии инструмента.

Эффективный импорт геометрической информации обеспечен надежным интерфейсом со всеми системами твердотельного моделирования. Программа поддерживает импорт IGES и STEP файлов, что исключает потерю точности по сравнению с использованием данных в STL-формате.

Используя в качестве исходных данных полную и точную геометрию штампов и заготовки, а также имея опыт применения нелинейной аппроксимации при решении двумерных задач, в QFORM3D впервые среди коммерческих программ удалось применить квадратичную конечно-элементную аппроксимацию для решения трехмерных задач. Это позволило существенно повысить точность решения, снизить потерю объема и добиться высокой надежности решения и достоверности предсказания дефектов штамповки. Описание поверхностей нелинейной конечно-элементной моделью позволяет производить перестройку сетки так часто как необходимо без «подрезания» поверхности в местах высокой кривизны, что характерно для линейных элементов.

Программа автоматически строит конечно-элементную сетку на поверхности и в объеме штампов и заготовки и перестраивает ее в процессе решения по мере необходимости. Поскольку в основе лежит нелинейная аппроксимация, то это позволяет применять наиболее сложные и эффективные полностью автоматические адаптивные алгоритмы построения сеток. Сетка сгущается в местах наибольшей кривизны поверхности и высоких градиентов решения и максимально разрежена в местах, где течение металла неинтенсивно (жесткие зоны) для экономии вычислительных ресурсов. В конечном итоге автоматически построенная сетка гарантирует высокое качество решения и его точность независимо от квалификации пользователя в области конечных элементов.

В настоящее время QFORM3D является одной из наиболее совершенных программ для моделирования процессов трехмерной деформации металлов, которая динамично развивается.