板料成形中的有限元数值模拟技术

综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展及我国目前板料成形数值模拟技术的研究和应用水平.论述了美、日等发达国家在汽车覆盖件模拟方面取得的进展,指出了今后的研究方向.     

板料成形数值模拟有限元求解算法

正确选用有限元求解算法是成形模拟成功的关键技术之一。阐述了板料成形数值模拟的4种有限元求解算法,即静力隐式算法、动力显式算法、静力显式算法和一步成形法,并对这4种算法进行了论述和比较,介绍了其在实际中的应用,探讨了在板料成形模拟中如何选择有限元算法进行可靠、高效的有限元分析。     

板料的基本成形性与模拟成形性的相关性研究

本文分析了单向拉伸、双向等拉、平面应变、纯剪四种基本状态的试验和锥杯、扩孔、拉深、杯突四种模拟试验,取得了一系列基本材料参数和模拟指标。根据这些试验数据,用解析法建立了基本成形性和模拟成形性之间的数学关系式,用数理统计法,探讨了这两类性能之间的线性相关性,为进一步开发基本试验、简化和精化模拟试验打下了基础。     

板料成形数值模拟中网格结点编号优化算法研究

提出一种用于板料成形数值模拟的网格结点编号优化算法.该算法用各个结点的相邻单元结点编号总和除以该结点相邻单元数,所得的结点商作为重新结点编号的依据,对板料成形模拟的四边形单元结点编号进行优化,减少了带宽,减少有限元的计算贮存量,缩短了板料成形数值模拟的计算时间.     

板料冲压成形CAD数字化分析基本理论

板料成形过程是涉及几何非线性、材料非线性和边界条件非线性等的多重非线性问题.介绍了板料冲压成形CAD数字化分析所涉及到的基本理论--非线性弹塑性材料的本构关系、板壳成形单元模型、接触问题、有限元方程及求解.     

板料渐进成形数值模拟与实验研究

为提高渐进成形的成形效率和成形质量,了解板料渐进成形的变形规律及工艺参数对成形的影响,采用有限元方法对板料渐进成形过程进行了数值模拟研究,分析了斜壁盒形件渐进成形过程应力分布和厚度变化趋势,通过对不同进给量和不同成形路径进行数值模拟,分析了工艺参数对成形的影响.结果表明,斜壁盒形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面拐角处;成形过程中工具头运动轨迹应尽量采用走螺旋线的方式,可以提高成形件的成形能力和成形质量.渐进成形实验表明,数值模拟结果与实验结果基本吻合.     

面向对象图形数据库技术的实现

结合实例介绍了一种基于图形的面向对象数据库管理系统ＯＯＤＢＭＳ的设计。同时介绍了ＯＯＤＭＢＳ的结构和功能以及用ＤＥＬＰＨＩ语言进行实现。     

金属板料冲压成形过程有限元分析软件的开发

报道了最新开发的金属板料冲压成形过程有限元分析软件－SheetForm,它是一个将大变形弹塑性有限元法应用于金属板料冲压成形过程的模拟分析软件。它能模拟成形过程中出现的起皱和破裂等成形缺陷,对其功能、特点、使用方法和适用条件分别进行了介绍,并对大量的实例进行了分析模拟,得到了很好的模拟结果。     

板料成形模拟中压边力处理的研究

针对弹性压边建立了一个力学模型,用于板料成形的动力显式有限元模拟.以MUMISHEET'93方盒拉深标准考题为例,模拟了方盒在不同压边力情况下的起皱情况.数值计算结果表明该模型能有效地模拟弹性压边力,并预测工件法兰部位的起皱状况.     

板料数控渐进成形中变形力的研究

研究了板料数控渐进成形变形力的2种计算方法:按照纯剪切变形的方式计算变形力;按照剪切和弯曲综合变形的方式计算变形力。同时,通过实验测量出渐进成形的实际变形力。通过比较,实验测定的变形力与假定剪切弯曲变形计算的变形力相近,可以认为渐进成形是一种剪切弯曲变形。     

面向对象的冲压成形一步法有限元分析系统研究与开发

介绍了开发的一步法有限元分析软件(FastForm),它能在较短时间内预测冲压件可成形性以及计算出冲压件成形所需的最优毛料形状。描述了FastForm功能模块,给出了组成FastForm系统的类及关键类的定义。给出了两个实例验证FastForm计算结果的准确性。     

金属板材成形的静力隐式有限元分析与程序设计

阐述了用于板材成形过程静力隐式数值模拟的弹塑性大变形有限元方法,基于给出的方法编制了板材成形过程数值模拟软件,并对矩形板的液压胀形进行了有限元分析,计算结果与典型的实验结果吻合很好.对球形模具拉伸成形过程进行了数值模拟,给出了计算结果.     

有限元方法在金属塑性成形中的应用

有限元法是应用于金属塑性成形数值模拟中的一种有效的数值计算方法.详细介绍了弹塑性、刚塑性、粘塑性3种有限元法.刚塑性有限元法适用于大塑性变形,包括板带、型钢轧制和环件轧制的模拟分析等.弹塑性有限元法在金属塑性成形数值模拟中应用最广.与刚塑性方法相比,弹塑性有限元法还能有效处理卸载问题,计算残余应力和应变.而粘塑性有限元法适用于金属热变形或强化不显著的软金属变形.同时,结合国内外最新的具体实例说明了这些方法在金属塑性成形领域中的具体应用,展望了有限元方法在金属塑性成形中的发展.     

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。     

反向方法在板料成形工艺设计中的应用研究

利用结合拉延筋计算的反向方法的数值模拟技术,研究了其在板料成形工艺设计中的应用,提出了进行初期工艺设计评估的新方法。同时对后轮毂鼓包内板件毛坯进行工艺设计,与福特公司的MTLFRM软件的对比结果表明设计的工艺是合理的,也表明该方法可以适用于大型覆盖件的工艺设计。     

热金属气压成型电磁感应加热有限元模拟

应用感应加热理论,利用麦克斯韦方程组和温度微分方程,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,使用有限元分析软件ANSYS对热金属气压成型工艺中的电磁感应加热过程进行了模拟与分析。模拟结果表明:随着电磁感应线圈电流频率的提高,在相等的加热时间内,金属钢管的升温速度不断增加,且最终达到的温度也进一步升高。随着电磁感应线圈电流密度的增加,在相等的加热时间内、相同的电磁感应线圈电流频率下,金属钢管的升温速度不断增加,加热效率得到有效提高,且最终达到的温度也逐步升高。随着金属钢管与线圈的间隔增加,金属钢管内、外表面的温度均逐渐降低;外表面温度的降低趋势越来越平缓,而内表面温度的降低趋势则不断加剧。