ALE有限元方法在金属塑性加工中的应用

ALE (ArbitraryLagrangian Eulerian)有限元方法中 ,网格划分是在参考构形中进行的 ,网格独立于物体和空间运动 ,可以根据需要自由选取。因此 ,ALE有限元避免了La grangian有限元中的网格畸变 ,又克服了Eulerian有限元中难以描述自由边界的不足。对ALE有限元用于分析塑性加工过程进行了探讨 ,并利用Galerkin方法 ,推导了离散形式的求解方程。最后的数值算例验证了该算法的有效性。     

21世纪数字化塑性成形技术与科学

对塑性成形技术和科学在20世纪取得的成果进行了总结，将塑性成形的主要体现——模具技术作为论述的结合重点，并指出21世纪塑性成形技术与科学的发展必然是与其它学科交叉发展。提出了以数字化为体现主因素的数字化塑性成形技术体系，从产品过程驱动的角度指明了体系中的关键技术所在。其中包括了设计层的反向设计技术和基于知识的设计、模拟层的虚拟现实技术和数字化仿真以及制造层的快速原型和高速制造技术，并对这些支撑关键技术的现状、研究重点和难点以及今后发展方向进行了评述。最后指出应该从战略的角度认识和研究数字化与传统加工方式的结合。     

挤压模CAD系统中数据库接口技术研究

数据管理技术是挤压模CAD系统中的关键技术之一。在挤压模计算机辅助设计过程中，需要对大量的数据进行处理和操作。本文主要介绍挤压模CAD系统中数据管理和传递的方法，即以Access数据库为中心，用Visual Basic的Jet引擎接口、数据访问对象(DAO)技术对数据库进行操作，实现整个系统数据的传递与共享。     

注塑产品与模具协同设计任务规划算法研究

协同设计支持多功能小组兆同参与一个产品的设计过程,在产品开发的初始阶段,合理的任务规划将有利于协同设计的顺利进行,从而提高设计效率与质量。对协同设计任务规划系统开发的关键技术进行研究,采用模糊设计结构矩阵描述设计子任务的耦合关系,提出了新的模糊排序算法指导设计过程的分解与重组;基于综合能力、兴趣和时间约束分配设计任务,并根据协同设计过程的并行度与耦合度测定,提出了新的协同设计任务调度的时间分配策略。最后以注塑产品及模具协同设计为对象进行了验证。     

覆盖件拉延模工艺补充面及压料面参数化设计研究

工艺补充面和压料面的设计是否合理 ,是保证覆盖件成形质量的重要条件。它们的造型修改是否方便 ,是提高设计效率的重要途径。本文总结了工艺补充面和压料面设计中的常用方法 ,分析了常见的二维参数化建模方法 ,选择在UG软件平台下使用编程法 ,开发了基于二维截面特征库的工艺补充面和压料面参数化设计模块。     

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。     

同伦迭代法在触模算法中的应用

加工过程仿真中的触模处理 ,实际上是射线与曲面求交的问题 ,即非线性方程组的求解问题。广泛应用的Newton迭代法的收敛性取决于迭代初始值的选取 ,是局部收敛的方法。基于同伦映射的同伦算法 ,具有大范围收敛性。文中尝试将同伦迭代应用于触模算法中 ,数值算例验证了这种处理方法的可行性和有效性     

热收口智能优化设计系统中的CAD/CAE集成技术研究

以自主开发的热收口工艺知识优化设计系统为背景,论述了基于知识对象模型的CAD/CAE集成技术,通过知识对象的桥梁作用,实现基于知识的CAE建模和基于知识的CAE智能反馈,应用CAE分析的结果指导改进工艺设计,实现CAD/CAM无缝集成。     

基于代理模型的板料成形优化技术进展

综述了板料成形优化技术现状,针对优化中计算成本高的问题,提出了基于代理模型的优化技术,包括可立格模型、响应面模型、神经网络模型等。从实验设计、代理模型的建立,以及优化求解等方面进行了阐述。针对产品设计中因素的随机性和不确定性,为减小目标函数对设计变量的敏感性,将稳健设计理论应用于板料成形优化中,以提高产品的可靠性和稳健性。     

平面四边形有限元网格自动生成算法的改进

本文对四节点四边形有限元网格系统的自动生成进行了深入研究。立足前人工作的基础,为解决区域的自动划分、复杂边界区域的整域一次生成、多连通域网格自动生成等问题,提出了“分段逐层生成”的新算法。进一步提高了网格再划分系统的实用性。