金属塑性成形三维六面体网格自适应生成技术及应用

有限元网格模型的质量是决定塑性成形有限元模拟结果的精度和可靠度的关键因素之一。文章提出了基于实体模型几何特征六面体网格自适应生成算法,在表面曲率较大和厚度较小的区域实现局部加密;提出了穿插法边界拟合方法,避免特征边界点的反复搜索,提高有限元网格生成的效率,实现网格与实体模型表面精确拟合。几个复杂几何模型的网格自动划分结果,验证了该算法的实用性和有效性。     

塑性成形中的六面体网格划分与重划分技术

基于材料成形中三维单元数值模拟分析的重要性,对四面体网格划分存在的弊端,提出了有效的六面体网格划分与重划分方法,以及划分与重划分的判据。最后以有限元模拟软件MSC．SuperForm为平台,应用六面体离散法对铝材挤压变形进行模拟分析,结果表明了这一技术的可行性和可靠性。     

金属塑性成形有限元模拟中的六面体单元再划分技术研究进展

系统分析比较了各种六面体单元网格再划分方法的具体技术思路和优缺点 ,及其在模拟三维金属体积成形过程中的应用。结论指出 ,基于在任意几何形状的三维实体上实现全自动生成满足要求的六面体网格的通用算法非常复杂和困难 ,涉及许多具体的特殊问题的处理 ,而且基于畸变后边界节点生成满足拟合精度的几何实体也是如此。本文提出基于畸变网格的质量优化和局部网格加密 /稀释是最佳的解决方法 ,既可以保持初始网格的拓扑结构 ,还可以有效地避开网格再划分问题     

塑性成形有限元模拟六面体网格划分和再划分技术

总结了使用三维六面体单元有限元技术模拟塑性体积成形时的网格自动划分技术和自适应网格再划分技术,并分析了各种技术的优缺点。     

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。     

一种六面体有限元网格的自动生成

提出一种适合于金属体积成形有限元分析的六面体网格的自动生成方法－子区域法。这种方法首先将形状较复杂的几何实体分割成形状相对简单的六面体子区域,然后分别在每个子区域内生成六面体单元。     

栅格法三维六面体网格自动生成算法与优化

提出了以栅格法六面体网格生成为基础方法,基于实体模型几何特征的六面体网格自适应生成算法,首先对模型进行识别,根据实体模型几何特征建立加密源点信息场,并进行相容性控制,采用栅格法生成核心网格,然后进行核心网格与模型边界的拟合,为克服该方法在实体模型表面网格质量较差的缺点,采用节点位置平滑和拓扑关系优化对网格质量进行优化,生成质量较高的六面体网格。网格划分实例表明,该方法实用性强,效果良好。     

金属成形有限元模拟四边形网格自动划分方法

对四边形网格自动生成方法进行了研究。将目前网格划分效果较好的铺路法进行了改进，重新设计了网格生成的总体算法，单元由边界向区域内部不再逐层生成，而是逐段或逐个生成，直到网格布满整个区域。本算法还解决了有关的关键技术，其中包括网格交叉处理，边界的光滑处理，网格的整合和光滑等。最后给出了网格划分实例，验证了算法的可靠性和稳定性。     

金属塑性成形有限元仿真中的网格质量优化

网格质量在很大程度上影响着金属塑性成形有限元数值分析的准确性和分析过程的可持续性。基于新的网格单元畸变度量体系 ,文中设计了一种新的关于节点位移的无约束最优化的目标函数 ,该函数有效客观地反映了有限元计算网格的畸变程度 ,且通过求偏导数 (等于 0 ) ,可以得到问题求解的显式表达式。因此 ,算法具有设计合理、实现简便、保持拓扑性等特点。此外 ,该算法可用于包括二维和三维情形的几乎所有形状的网格 ,具有非常强的通用性     

金属塑性成形有限元分析中的网格生成与重划

介绍了金属塑性成形有限元分析中的网格生成与重划的现状,方法与实现技术,针对现状提出了存在并急需解决的问题。     

特别适用于金属成形模拟的四边形网格划分方法

本文提出了一种自动的四边形有限元网格生成法 ,其实质是把被划分区域无限地分割 ,直到整个区域全部由四边形单元组成。文中详细阐述了边界偏移、最优分割线确定和简易环的划分等关键技术。几个网格划分实例表明 ,该网格生成法能有效地把被划分域离散为高质量的网格     

全自动四边形有限元网格生成-Ⅱ:网格密度控制

提出了一种网格密度控制和生成的方法,可以根据区域边界曲率、划分单元数目以及网格密度过渡要求,在区域上生成合理的网格密度分布。采用Laplace方程表示要划分区域内的网格密度分布函数,详细给出了有限元法求解网格密度分布函数数值解的步骤。提出的网格密度控制和生成方法可以和区域分解法相结合,实现网格划分的自动化和自适应。文章还给出了网格密度控制的一些例子。     

板材零件局部体积成形技术研究

板材局部体积成形技术,或称为板材热冲锻成形技术,为近年来提出的一种板材零件成形方法,其特点是板材冲压成形时不但完成板材零件形状的成形,还兼有局部结构的体积成形,例如局部凸柱、凸台、凸筋等结构的成形,适合于成形镁合金、铝合金等金属的成形,尤其适于替代一些电子器件外壳的铸造加工产品。文章介绍了板材热冲锻成形技术的原理、主要工艺控制参数,并对镁合金盒形件的热冲锻成形过程进行了实验研究和计算机模拟分析。针对带有螺丝柱的典型AZ31B镁合金方盒件,通过实验和有限元模拟,研究了其热冲锻成形工艺。实验表明,在再结晶温度以上冲锻2mm或3mm厚的镁合金板材有很好的成形能力,盒形件的周边和内部凸柱都能同时成形。研究结果表明,合理的模具结构、摩擦润滑条件和加热温度等参数,可以获得侧壁高度均匀、凸柱高度合适、无吸孔和凸柱断裂等缺陷的工件。     

基于边界裁剪的初始坯料网格剖分算法

有限元动力显式算法中,初始坯料网格应具有良好的单元形态和尽可能大的最小单元尺寸,否则会严重影响求解计算的精度和速度,而传统二维平面有限元网格剖分算法无法满足动力显式算法对初始坯料网格的特殊要求.本文针对传统剖分算法的不足,提出了基于边界裁剪思想的初始坯料网格生成算法,可以有效保证网格良好的单元形态和最小单元边长要求,不合格单元较传统剖分算法减少40%以上.该算法具有实施简单、计算效率高等特点,并已成功应用于Fastamp软件的冲压成形全工序模拟模块中,取得了良好的应用效果.     

Study on boundary search method for DFM mesh generation

The boundary mesh of the casting model was determined by direct calculation on the triangular facets extracted from the STL file of the 3D model. Then the inner and outer grids of the model were identified by the algorithm in which we named Inner Seed Grid Method. Finally, a program to automatically generate a 3D FDM mesh was compiled. In the paper, a method named Triangle Contraction Search Method (TCSM) was put forward to ensure not losing the boundary grids; while an algorithm to search inner seed grids to identify inner/outer grids of the casting model was also brought forward. Our algorithm was simple, clear and easy to construct program. Three examples for the casting mesh generation testified the validity of the program.