三维有限元模拟等值线生成的新方法

在分析现有等值线生成方法的基础上,提出一种生成光滑连续且精度高的等值线的方法有效区域插值搜索法,将该方法应用于叶片锻造过程三维有限元模拟过程,生成了叶片变形过程中某一阶段某截面的等效应变等值线图,并与现有的网格近似法和网格插值法进行了对比验证,结果表明,本文所提出的等值线方法简便易行、精度高,且具有通用性     

基于六面体八节点单元的三维有限元数值模拟表面等值线的生成算法

论述了六面体八节点有限单元表面三维等值线生成的一种高效的算法,开发了三维等值线生成器,并将其与AutoCAD集成。将等值线生成器应用于自行开发的S-FORM3D数值模拟系统,该系统模拟生成的各种物理场量可以在AutoCAD中直接显示;同时应用该等值线生成器对DEFORM模拟结果进行处理,实现了DEFORM软件生成的等值线数据到AutocAD的数据传递。关键词三维有限元六面体八节点单元数值模拟等值线     

金属体积成形过程有限元模拟中六面体网格重划技术的研究

针对金属体积成形过程有限元模拟中的网格重划问题,提出了基于边界构形的有限元网格重划技术,并对其中的一系列技术处理进行了详尽的讨论,将该技术应用于矩形块体镦粗过程的有限元模拟中,较好地解决了六面体网格重划问题。     

基于ANSYS的铸造过程热应力双向耦合模拟

为提高铸造过程温度场和应力场的模拟精度,开发了基于ANSYS的铸造过程热应力双向耦合模拟的FEM/FEM集成系统.系统使用接触单元处理铸件·铸型间的相互作用,采用一致的有限元网格模型模拟温度场和应力场,并实现了温度场-应力场的相互影响.最后使用该系统进行了应力框铸件的实例验算,模拟结果与实验结果吻合良好.     

小型H型钢斜轧孔型工艺的全轧程有限元模拟分析

采用显示动力学有限元模拟软件LS-Dyna,对某钢厂的小型H型钢的完全轧制过程进行模拟仿真分析。重点分析了有限元模型建立过程中单元的选择、网格的划分、材料模型的构建和前处理边界条件的设定;通过数值模拟分析得到了该型号H型钢的全轧程各道次的应力应变状态,并分析了金属的流动和轧制过程中金属的充型状态,为小型H型钢的轧制工艺的制定和孔型设计提供了参考。     

四边形板壳单元等值线的简易生成

本文基于三角形网格等值线的生成方法 ,通过引入虚节点将空间任意四边形网格剖分为 4个三角形 ,快速有效地实现了冲压变形有限元仿真过程中任意时刻变形壳单元网格上等值线的生成问题。该方法避开了复杂的等值点跟踪搜索算法 ,大大简化了编程过程     

金属三维挤压成形过程数值模拟的若干关键技术

推导了采用六面体等参单元网格划分的金属三维挤压成形过程数值模拟中的摩擦力功率泛函在局部坐标系的一阶和二阶偏导数的表达式 ,提出了有效的三维六面体网格划分和网格质量控制技术处理方法。以此为基础 ,建立了三维刚塑性有限元数值模拟系统和六面体网格再划分系统。方坯料反向挤压过程数值模拟的结果与实验非常吻合 ,验证了所推导的公式和开发的系统 ;圆坯料侧向挤压过程的模拟验证了提出的网格质量控制技术的第三种方法。     

一种有限元裂纹扩展仿真的网格技术

在总结有限元前后置处理技术的基础上,提出了一种模拟韧性断裂裂纹扩展的有限元后处理技术,包含单元软化、失效、裂纹生成及相应的处理技术,并尝试将旧网格系统的破坏信息向新网格系统传递。     

电镦成形过程电热力耦合有限元模拟若干关键技术的处理

电镦成形过程中坯料局部连续地被直接通电加热后变形 ,且变形量非常大。在运用有限元法对成形过程进行电热力耦合数值模拟分析时 ,如何处理电阻热、变形体积的连续增加以及大变形造成网格的畸变等问题 ,是能否获得正确分析结果的关键。作者通过分析坯料变形区域电场的分布 ,采用复合变体积和动态网格划分等方法 ,成功地解决了这些关键技术 ,并将其运用于有限元程序设计中 ,从而获得了满意的分析结果。     

基于有限元方法Ti-50A筒形件拉深成形过程研究

通过对Ti-50A板材拉深过程的数值模拟,研究了参数选择与状态控制的基本途径,建立了对拉深过程进行数值模拟所用的几何模型.选择了壳单元为离散模型,采用映射网格划分技术对几何模型进行了网格划分,并对板料拉深数值模拟过程采用了自适应网格划分.针对Ti-50A钛合金给出了合适的材料本构模型.解决了加载、边界约束及求解过程当中最佳的时间和步长问题.利用接触理论和经典的库仑摩擦定律处理了模拟过程当中板坯与模具的接触与摩擦问题,最终完整地建立了符合实际的Ti-50A拉深成形过程数值模拟的有限元模型.通过有限元模拟与实际情况对比,验证了所提出的技术方案.     

高强度铝合金7075的温成形性能(英文)

对铝合金板料7075在加热状态下的成形性能进行研究。首先,通过单向拉伸试验得到不同温度以及不同应变速率下的应力—应变关系。然后,通过极限拉伸比(LDR)试验和极限拱顶高(LDH)试验对其在不同温度下的拉伸性能和胀形性能进行研究。最后,对不同温度下成形后材料的力学性能进行研究。结果表明:7075铝合金的拉伸和胀形性能在140~220°C均得到较大提升;当温度高于260°C时,由于成形温度对板料热处理状态的影响,成形性能和成形后材料的力学性能均出现下降趋势。     

Simultaneous stretch forming and deep drawing in axisymmetrical sheet forming

From the product point of view, the onset of a visible neck during sheet metal forming sets the limit to which a blank material can be formed. In any forming process, the blank material is subjected to deformations that are mixtures of typical stretch forming and typical deep drawing, interlaced in an intricated manner with the progression of forming. Through varying forming parameters such as blank size, tool profile and blank-holding force, this paper explores the complex relationship between the mixture and the overall formability of sheet metal.     

Prediction of fracture limits of Ni–Cr based alloy under warm forming condition using ductile damage models and numerical method

The stretch forming and the deep-drawing processes were carried out at 300 and 673 K to determine the safe forming and fracture limits of IN625 alloy. The experimentally obtained strain-based fracture forming limit diagram (FFLD) was transformed into a stress-based (σ-FFLD) and effective plastic strain (EPS) vs triaxiality (η) plot to remove the excess dependency of fracture limits over the strains. For the prediction of fracture limits, seven different damage models were calibrated. The Oh model displayed the best ability to predict the fracture locus with the least absolute error. Though the experimentally obtained fracture limits have only been used for the numerical analysis, none of the considered damage models predicted the fracture strains over the entire considered range of stress triaxiality (0.33<η<0.66). The deep drawing process window helped to determine wrinkling, safe and fracture zones while drawing the cylindrical cups under different temperature and lubricating conditions. Further, the highest drawing ratio of 2 was achieved at 673 K under the lubricating condition. All the numerically predicted results of both stretch forming and deep drawing processes using the Hill 1948 anisotropic yielding function were found to be good within the acceptable range of error.     

铝板/塑料混合成型中铝板大塑性变形区的有限元分析

采用弹塑性大变形更新的Lagrange有限元方法研究了铝板 /塑料混合成型过程中铝板的成形过程和变形特点。结果表明 ,当塑料熔体压力从 30MPa增大到 5 0MPa时 ,铝板凸缘区已基本不再参与变形 ,铝板上两个板厚减薄较严重的大塑性变形区在此阶段形成。模底接触区与自由变形区交界处的大塑性变形区依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态 ;模腔入口圆角区与自由变形区交界处的大塑性变形区由两部分构成 ,其中与模壁接触部分依次处于板料曲面内双向伸长变形、拉伸变形和平面应变状态 ,另一部分依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态。     

材料和目标形状对多点拉形成形精度的影响分析

多点拉形是将整体拉形模具离散成多点模具,可以在一套多点拉形模具上实现不同形状零件的拉形,省去了模具的设计、制造等大量的生产成本,实现了蒙皮件的柔性成形。多点拉形主要适于成形小曲率、大变形的蒙皮件,材料和目标曲面形状都是影响多点拉形成形结果的重要因素。通过对3种材料成形不同曲率半径球形件的多点拉形过程进行数值分析,研究材料和成形件目标形状对多点拉形的影响。结果表明,在成形件中心区域的形状误差小于边缘区的形状误差,拉伸方向的形状误差大于垂直拉伸方向的误差,成形件的曲率半径越小,成形件的形状误差越大。     

Rate and Orientation Dependence of Formability in Fine-Grained AZ31B-O Mg Alloy Thin Sheet

Uniaxial tension and press forming tests were carried out at two different strain rates and temperatures to investigate the formability of fine-grained AZ31B-O Mg alloy thin sheet. Formability parameters were determined by tensile test results. The tensile properties and formability parameters were correlated with the forming limit diagrams. The present work focused on the effects of loading orientation and deformation rate on formability. Anisotropic behaviors were observed in the mechanical properties. Maximum strengths were obtained in the direction perpendicular to the rolling direction (RD). It can be concluded that the formability of the rolled fine-grained AZ31B-O Mg alloy sheet can be influenced by loading orientation and deformation rate. Stretch formability can be enhanced at a higher deformation rate, resulting from a lower anisotropy and a higher work hardening effect. In contrast, the drawing processes can be performed at a lower deformation rate to take advantage of a higher anisotropic behavior. Specimens with the RD parallel to the major strain in the press forming tests can enhance stretch formability, whereas specimens with the RD perpendicular to the major strain can improve deep-drawability.     

拉弯机网络监控系统的设计与开发

在拉弯机网络监控过程中,需要实时掌握主拉力、侧压力、主拉缸位移、侧压缸位移、切点跟踪缸位移、转台转角等数据信息。本文设计了拉弯成形过程局域网远程监控的方案,解决了成形过程拉弯机控制所必需的数据信息在网络中的表达和传输问题,开发了基于客户机／服务器模式的拉弯机网络监控系统。该系统具有在网络客户端实时显示拉弯机的运动状态数据、实时成形过程仿真和网络故障诊断,并可以远程控制拉弯机的成形过程。该系统在使用过程中运行稳定、控制准确,取得了满意的效果。     

半球形零件拉伸工艺分析及模具设计

分析了半球形零件的拉伸工艺性,设计了1副采用锥形凹模及锥形压边圈的拉伸成形模,并简述了锥形凹模及锥形压边圈的优点。     

蒙皮拉形模拟前置处理软件开发及关键技术研究

本文对前置处理软件中的核心算法进行了较为深入的研究 ,设计了网格处理时各种算法 ,进行拉形机的动作分析研究 ,并解决了将板料在拉形机夹钳中的物理夹持转换为几何夹持的关键技术。该软件具有友好的用户界面 ,操作灵活 ,具有较强的实用性。该软件与Pro Engineer、I Deas等CAD软件 ,以及ABAQUS、STRET CHFORM有限元分析软件结合使用 ,可进行复杂蒙皮拉形模拟 ,实现拉形的几何参数优化以及机床动作参数优化     

面向中小企业的低成本CAD图档管理系统

对面向中小企业的图档管理系统进行研究,提出了基于混合架构的系统实现框架.在零部件统一编码的基础上,根据产品结构关系自动生成零部件编码,完成了产品零部件向系统的添加过程及图档修改后的更新问题;建立了图纸搜索引擎,实现按图纸名称、图纸编号、图纸结构特征等多种方式的搜索机制,并实现了图纸的在线浏览功能.