冲压件成形计算机模拟工艺参数优化方法研究

分析了常规有限元金属板料成形模拟的不足，提出了参数化有限元分析的概念，在对人工神经网络、遗传算法进行深入分析研究的基础上，采用参数化有限元分析方法进行分析，得到了训练样本。提出了采用人工神经网络技术建立冲压件成形多参数映射关系模型，采用遗传算法进行多参数组合优化，实现冲压件成形计算机模拟工艺参数优化的方法。实际应用结果表明，优化结果与试验结果基本吻合，该优化方案实用可行。     

塑料注射成形全过程计算机模拟

对塑料注射成形流动、保压和冷却过程中热传递行为进行计算机模拟，通过迭代求解耦合参数单元的温度值、实现注民形流动、保压和冷却全过程的耦合迭代分析。     

材料参数对汽车覆盖件冲压成形性能影响的数值模拟

使用基于动力显示算法的板料成形非线性有限元分析软件eta/DYANFORM对一个典型的汽车覆盖件零件冲压成形过程进行了数值模拟,从大量的计算结果中,研究三个重要的材料力学性能参数即屈服强度σs、应变强化指数n和厚向异性系数r对最终零件冲压成形性能的影响。在分析软件的后处理器中观察板料的厚度变化、总拉深力、板料的最大变形位移和沿冲压方向的最大应力,并作出了相应的曲线,最后根据所作曲线的变化得到了材料性能参数影响板料冲压成形性能的有关结论。     

数值模拟技术在板料成形中的应用

综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展,介绍了国内外板料成形研究现状、应用水平、常用模拟软件和板料成形的数值模拟的前处理、有限元分析以及后处理,详细分析了CAD建模、有限元建模以及算法的选择以及常见的起皱、破裂、回弹成形缺陷,并指出了今后的研究方向。     

AutoCAD在板料拉深成形有限元数值模拟中的应用

基于ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２软件,利用其ＡＤＳ系统,开发了筒形件件拉深面内变形有限元数值前后处理程序。该程序具有动态显示拉深过程中有了发 网格变化及应力分布图等功能,并对前后处理功能实现方法进行了讨论。     

有限元法在机翼整体壁板成形中的应用

喷丸是现代飞机机翼整体壁板成形的首选方法，但喷丸成形参数的选择在很大程度上依赖于实验数据和操作经验，耗时费资。有限元方法的应用可部分解决这一难题。分析了喷丸成形的变形特点，介绍了Homer的有限元设计方法、Levers的比拟法及笔者使用的变形等效模拟法，并对3种方法各自的特点进行了比较。     

板料成形数值模拟中的2维截面分析技术

采用具有弯曲效应的Mindlin曲线单元,以逐级更新Langrange,描述了有限度形虚拟速度原理为理论基础,开发了用于板料冲压成形过程2维截面分析的有限元程度,对几种典型件成形进行了计算与讨论,该程序可用于模具设计CAE的初期计算,可以更迅速地分析冲压件的成形性。     

基于温度场的喷丸成形数值模拟及参数优化

从喷丸成形的客观机理出发，建立反映弹丸打击而产生宏观变形效果的等效塑性变形层概念，应用等效静态载荷温度场来模拟变形过程。温度场可以反复施加以模拟任何真实的喷丸强度，从而把一个复杂的动态冲撞过程近似地转化为一个静态加载过程。根据模拟结果，建立指定区域喷丸参数与指定节点变形位移之间的非线性关系，通过优化程序找到满足特定要求的喷丸参数优化方案，从而大大缩短了有限元模拟计算时间，可快速估量喷丸工艺时间以及喷丸成形整体效果，进而制定喷丸工艺优化方案，避免了实际生产中常用的试错方法。     

玻璃成形数值模拟技术研究概述

玻璃成形模拟技术的研究既具有重要的理论意义又具有广阔的应用前景,经过长期的研究和探索,人们对它的认识不断加深,研究范围不断扩大。但总体来说,目前对玻璃成形模拟技术的研究还较为薄弱,不够系统和深入,还需作更进一步的研究。这里对玻璃成形模拟技术的研究现状进行了综述。     

精确成形制造中的高梯度特征与数值模拟的发展趋势

精确成形制造是尽可能地精确控制材料的外部形状和内部组织结构，将材料加工成各种零部件及成品的新的工艺手段。其工艺过程的数值模拟表现出一系列复杂的特征，其中局部高梯度和多尺度耦合是最主要的问题。重点介绍处理这一问题的思路和方法，包括高梯度问题的函数描述、动点有限元方法、自适应有限元-无网格耦合方法。并指出处理高梯度问题的研究课题和技术关键。     

板料成形中悬空区起皱过程的数值模拟

以逐级更新Ｌａｇｒａｎｇｅ描述的有限变形虚功原理为理论基础，采用Ｍｉｎｄｌｉｎ退化板壳单元，开发板料冲压成形起皱过程的有限元数值软件ＷＲＳＩＭ，模拟了３种典型悬空区起皱问题，所得结果与实验观察基本一致，该软件可与其他成形过程数值模拟软件一起用于模具ＣＡＥ，以使在模具设计冲压件件的可成形性。     

数值模拟中应用最小厚度准则预测板料成形极限

在数值模拟中应用最小厚度作为成形极限判据,研究最小厚度值与应变路径的关系。如果对从单向拉伸到双向等拉之间的各种近似线性应变路径均应用相同最小厚度值作为判据,那么得到的极限应变点呈近似线性分布。对实验数据点与计算点的相对位置关系进行分析,发现两者之间的比值存在着近似指数函数的关系。对拉-压区和拉-拉区分别采用两段指数函数对最小厚度值进行修正,使其成为与应变路径相关的变量。采用修正后的最小厚度准则作为数值模拟中极限应变的判据,对ST14钢等三种材料成形极限的预测取得了较好的结果。     

计算机仿真中板料冲压成形压边力的优化

通过运用板料拉伸、压缩失稳理论和有限元计算方法，提出了新的起皱临界应力计算方法，对板料冲压成形中各处的稳定性进行数值化描述，从而确定冲压工艺的合理性，并优化压迫力，有效地防止拉裂和起皱的发生，解决了工程分析中的一个难题。通过实例的计算对比，表明该方法是正确有效的。     

板材多点成形不同工艺方法的数值模拟研究

介绍了板材多点成形不同工艺方法的优缺点,基于有限元方法就多点成形不同工艺对压痕、超皱、回弹以及制品成形精度的影响进行了数值模拟研究,并且对不同厚度板条多点成形模拟结果进行了实验验证。结果表明,与多点模具成形、半多点模具成形和半多点压机成形方式相比,多点压机成形能够有效地抑制压痕和皱纹的产生,并得到变形均匀的制品;反复成开法可有效减小回弹,提高成形精度;边部优先成形法能够有效地抑制制品的直边效应。     

板材粘性压力成形技术研究进展

介绍了国际上近年来出现的利用粘性材料作为压力传递介质进行冲压成形的一种新工艺,阐述了粘性压力成形技术的研究现状,分析了要解决的关键技术问题,并对该技术的应用前景进行了展望。     

覆盖件冲压仿真参数化建模方法

针对在覆盖件冲压成形领域对快速、自动化的有限元网格建模方法的迫切需求,提出一种快速的汽车覆盖件冲压仿真建模的思路与方法.将覆盖件冲压工艺设计与冲压成形仿真前处理集成,使用散乱三角面片模型,在自主开发的CAE前处理软件中,进行参数化的工艺补充面和压料面设计.模型的网格剖分与冲压工艺设计同时进行,自动生成整套模具的网格模型供冲压仿真计算.为了真实地模拟板料网格的流动,提出了参数化的真实拉深筋的模型建模方法和板料网格的预细分方法.完成了相关软件的开发.多个汽车覆盖件冲压工艺设计和冲压仿真计算实例说明了该方法的有效性.     

基于LS-DYNA的板料成形数值仿真及其在轴承冲压保持架中的应用

在论述板材冲压数值模拟数学方法的基础上,运用Dynaform模拟仿真分析轧机轴承冲压保持架的弯曲、拉深、整形等冲压工艺过程,并图示给出了板料实际变形过程中发生的如起皱、拉裂、板厚变化等现象,优化了毛坯尺寸、压边力、润滑方案、模具结构等工艺设计,提出了改进模具和工艺参数的措施.     

晶体塑性模型在板材成形计算机模拟中的应用

阐述晶体塑性理论的基本原理，包括单晶体塑性本构关系，多晶体塑性模型的构造，介绍它在金属成形模拟中的应用概况。在速率相关的晶性模型的引入滑移系活动与否的判断准则，忽略不活动滑移系的贡献，从而在保持计算精度的时间时，大大减少了本构关系的计算时间。采用动力显式有限元方法和多晶体塑性模型模拟铝板的ＬＤＨ试验过程，考察板材的织构对其成形性能的影响。     

板料冲压数值模拟的并行计算与应用

介绍了自主开发的板料成形CAE串行软件CADEM和并行版DYSI3D所涉及的核心理论，通过仿真软件的并行化，从根本上解决了计算精度和速度矛盾。以汽车外覆盖件翼子板的拉延模具开发为例，验证了该软件的可靠性。