金属塑性成形中的UBET方法及其应用研究

上限元法(Upper Bound Elemental Technique)简称为UBET方法,是解决塑性成形问题的一种行之有效的数值分析方法。本文阐述了UBET的发展历史、理论基础和初步应用的研究结果。     

用上限单元法对锻模参数优化设计的研究——模锻工艺与锻模参数优化设计CAS/CAD系统研究之一

本文论述了用上限单元法(Upper Bound Elemental Technique—UBET)进行正向模拟的具体技术问题,对分模面位置、飞边桥尺寸、连皮位置和连皮厚度四个重要的锻模参数建立了优化准则,并对其进行了优化设计和详细讨论,还将模拟结果与实验结果作了比较,二者非常接近。     

加工硬化材料的塑性成形模拟——UBET应用研究之五

大多数金属塑性成形工艺问题的研究,总是假设变形材料不但符合Mises屈服准则,而且假设为理想刚塑性体,既不考虑弹性变形,也不考虑随着塑性变形而发生的材料加工硬化现象。对于大变形的工程问题,忽略弹性变形的作用尚且可以,但加工硬化现象却是绝大多数材料在塑性变形时都会发生的,冷加工变形时更为明显,忽略不计硬化效应则必然使工程计算存在一定的误差。为了考虑材料加工硬化特性对塑性成形的影响,必须分析两个问题:(1) 塑性成形过程     

平面变形侧向流动过程的上限分析

径向挤压是挤压技术中的一种新的挤压方法,近年来该方法正日益引起国内外学者的兴趣和重视,并逐渐得到发展。本文采用了极限分析理论中的上限原理较为详细地研究了平面变形状态侧向流动过程、平面变形状态侧向流动过程中金属流动特性、挤压力随变形过程和变形程度不同的变化规律,以及有关工艺参数对变形的影响等问题。理论分析结果与试验结果十分一致。     

用UBET模拟塑性金属流动

本文以简单形状零件的模锻为例,论述了用上限单元技术(UBET)对塑性成形中金属流动过程进行模拟的方法步骤,探讨了UBET的应用。     

用上限单元法寻求最佳坯料和预成形工步优化设计的研究——模锻工艺与模锻参数优化设计CAS/CAD系统研究之二

本文论述了用上限单元法(UBET)进行反向模拟的技术要点,提出了寻求最佳坯料和预成形工步优化设计的方法。并结合实际的齿轮锻件设计了最佳工艺方案,还将模拟设计结果进行了生产验证,同工厂常规生产相比,不仅降低了设备吨位,而且材料利用率大大提高,表明了模拟式设计方法的可行性、优越性和良好前景。     

锻模参数和预成型件的模拟式辅助设计

论述利用所建立的计算机辅助模拟(CAS)系统确定锻模参数问题。在该系统中用UBET(Upper Bound Elemental Technique)进行正向和反向模拟。模具参数包括:分模面位置、飞边桥尺寸、中心连皮位置及厚度。提供了锻件的三种预成型设计方法,即连续反向模拟、混合正反向模拟和交互式正向模拟,其中连续反向模拟法已成功地应用于生产实践。     

用上限单元法对轴对称模锻过程的金属流动规律作数值模拟

一、前言在实际生产中,模锻工艺的确定大多是以经验公式为依据的,对于毛坯材料是否能充满模膛、如何既保证充满又耗能量小等,仅靠经验无法作出较为准确的解答。然而,这也正是模锻工艺设计的关键问题。通过研究模锻过程中金属的流动状况,以掌握坯料在模膛中的变形规律,就能求出合适的模具工艺参数和坯料尺寸,从而使金属在成形过程中流动合理、能耗最小。     

模锻工艺与锻模参数优化设计CAS/CAD系统

论述了CAS/CAD系统的构成、功能、特点及其研制方法。该系统的先进性在于依据理论模拟设计方式实现对模锻工艺和锻模参数的优化设计,并快速生成锻件图、模具图和工艺卡等设计文件。该系统的使用取得了提高材料利用率10％以上的良好经济效果。     

轴对称模锻工艺的上限单元分析——UBET 应用研究之二

一、前言在采用上限单元技术(UBET)分析轴对称塑性变形问题时,通常将变形体视为由若干个径向截面呈矩形和直角三角形形状的圆环单元所组成,根据边界条件建立起变形体的动可容速度场,计算出各单元的上限功率分量,然后与外力虚功率相平衡,求出加工载荷的上限值。上限单元技术条理清晰,方法简便,能为塑性成形工艺的计算机辅助设计提供理论依据。在《UBET 应用研究之一》一文中,曾分析了矩形单元速度场及其上限功率分量表达式,