金属体积成形过程三维刚塑性有限元模拟技术的研究

本文对三维刚塑性有限元模拟分析过程中有关技术问题进行了系统的研究。对三维数值模拟中存在的关键问题提出了有效的算法和处理技术，开发了相应的三维模拟软件系统。并以筒形机匣精锻成形为例对金属体积形成过程进行了模拟，计算结果表明所提出的方法和软件系统是可靠的。     

管成形技术发展基础问题研究

管成形以其易于实现零件的轻量化、强韧化、高效、精确、低耗的特点 ,而成为先进塑性成形技术发展的一个重要方向 ,管先进塑性加工技术的诞生、应用和发展 ,离不开对重要基础问题的研究和掌握。本文围绕管轴压精密成形和管精确弯曲领域的基础问题进行了研究     

体积成形的三维有限变形弹塑性有限元法的研究

本文以 ANSYS软件为平台 ,开发了用于金属体积成形分析的三维有限变形弹塑性用户单元 ,其中采用对数应变法计算构形间的应变增量 ,采用径向回归隐式算法进行构形间的应力更新 ,采用改进的抵消构形刚性转动的共旋变换算法来保证相关场量的客观性条件。为了保证对于体积不可压缩材料的模拟性能 ,建立了静水压力自由度与位移自由度的凝聚算法。这些算法不但简化了有限变形弹塑性有限元法的复杂性 ,而且提高了模拟精度。通过与 AN-SYS软件关于圆柱镦粗成形模拟结果的比较 ,验证了开发系统的正确性。     

金属塑性成形研究中的若干度量张量及其分析

本文对金属塑性成形研究中的若干度量张量进行了必要的分析、比较和评述，并着重指出了它们在有限元分析中的应用特点。     

试论塑性加工的实质是“力处理”

塑性加工虽然成形方式种类繁多，但就本质而言都可归结为对变形体施加不同方式的力：可以是拉或压；可以具有不同的方向和数目；可以整体同时施力，也可以连续局部回转施力等等。在力学意义上，塑性加工可视为将变形体置于不同的力学边界条件下，对变形体内各质点施以“力处理”     

板材多点成形过程数值模拟的研究

多点柔性成形是一种先进的板材成形技术。在多点成形过程中 ,板材的受力状态、变形特点、接触边界等与传统的冲压成形有很大的不同 ,商业软件不能有效地反应这些特点。本文给出了自主开发的板材多点成形过程数值模拟专用软件 (MPFORM)所采用的有关理论与公式 ,介绍了基于UL隐式格式的弹塑性大变形有限元方法、退化板壳有限元模型以及处理多点不连续接触边界的接触单元技术等 ,给出了球形面与马鞍面多点成形过程的MPFORM数值模拟结果     

板材多点成形技术研究综述

多点成形是一种先进的板材成形技术 ,吉林大学无模成形技术开发中心进行了大量的研究工作。本文介绍了该中心在板材多点成形设备、多点成形理论与实用技术等方面的研究成果     

金属板材分层渐进成形技术及其有限元模拟

本文介绍了金属板材分层渐进成形技术。由于金属板材分层渐进成形的工艺较复杂 ,各种参数及加工轨迹很难用实验方法确定 ,如何选择合理的工艺参数来得到理想的加工工件成为问题的关键。根据金属板材分层渐进成形为多工步成形的技术特点 ,提出了金属板材分层渐进成形的有限元模拟方案     

几种典型件成形过程的弹塑性有限元数值模拟

本文用独立开发的板料成形静力隐式弹塑性有限元数值模拟软件SHEETFORM-Ⅰ对几种典型件的成形过程进行了数值模拟, 得到了和实际情况较为一致的结果, 证明所开发的软件是可靠的。     

从流体力学的角度研究金属塑性成形

现有的金属塑性力学理论在许多方面与实际存在着差异。本文阐述了流体与金属塑性成形的某些共性 ,并从流体力学的角度研究了金属塑性成形的可能性 ;根据流体运动学分析了圆柱体被镦粗时金属的动态流动情况并解释了实际生产中大型饼形件呈现内裂层缺陷的运动学原因 ;对塑性成形原理中传统相似理论之不足进行了分析 ,导出小试件对大锻件无直接模拟的可能性的结论。本文对研究应用金属塑性成形理论有一定的意义。     

板料网格模型对薄板成形仿真计算结果的影响分析

本文以薄板冲压成形仿真中板料有限元网格模型为对象 ,研究了板料网格大小对仿真计算精度和计算效率的影响。以方形盒成形为例 ,分析了几种不同板料网格划分方案的仿真结果 ,并与 NUMISHEET 93的实验数据进行了对比 ,给出了进行薄板成形仿真时板料有限元网格模型的一般划分原则。并将结果应用于桑塔纳轿车车顶的成形仿真分析 ,实践证明本文所给出的这些建模原则是切实可行的。     

薄钢板成形极限曲线的研究

利用自动测试分析系统(ASAME)测量两种薄钢板的成形极限，得到分布较紧密的成形极限带。同时将试验测量成形极限带与模拟计算的成形极限曲线进行比较，两者相适性较好。     

对圆柱体镦粗过程中塑性变形发生和发展的探讨

本文通过数值模拟,从等效应变和等效应变速率两个方面,对圆柱体镦粗过程中塑性变形的发生和发展进行了探讨     

连续挤压成形过程的温度场研究

在连续挤压成形过程中 ,摩擦力为驱动力 ,变形体和模具接触面上的摩擦功和塑性变形功不断转化为热能 ,使得变形体在塑性变形的同时 ,与模具及周围环境进行热交换 ,促使变形体和模具内的温度场不断发生变化 ,这种温度的变化对模具和变形体的性能又有强烈的影响。因此 ,对连续挤压成形过程中变形体和模具的温度场的准确预报和控制 ,将有助于连续挤压产品的内部质量和尺寸精度的提高。本文在分析连续挤压技术特点的基础上 ,采用刚粘塑性有限元模型 ,重点分析了连续挤压摩擦力学模型和热力耦合模型 ,组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统 ,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真 ,得出了有关连续挤压全过程的温度场。     

板料成形有限元数值模拟中的编程语言

本文用自主开发的板料成形静力隐式弹塑性有限元模拟程序 SHEETFORM对方盒形件拉深成形过程进行了数值模拟 ,全面比较了 FORTRAN语言版本和 C++语言版本的有限元数值计算程序 SHEETFORM在数值计算过程中所表现的性能。发现 :在所有参数相同的情况下 ,C++语言编写的有限元程序 SHEETFORM- C和 FOR-TRAN语言编制的有限元程序 SHEETFORM- F可以得到完全相同精度的计算结果 ,而且两者在所有加载步中所需的迭代步数完全一致 ,计算效率也基本接近。     

汽车大型覆盖件的数字化成形技术

本文介绍金属板料数字化成形的方法 ,这是一种用CAD模型直接驱动 ,实现设计与制造一体化的柔性快速成形方法。其采用快速原型制造技术的“分层制造”思想 ,将复杂的三维形状分解成一系列二维层上的数据。并根据工件的几何形状信息 ,用三轴数控设备控制一个成形工具头作三维曲线运动 ,逐层对板料进行塑性加工 ,使板料逐步成形为所需的汽车覆盖件     

数值模拟在半因态金属加工中的应用

本文在综合有关半固态金属加工过程模拟文献资料的基础上，简要分析了半固金属加工过程模拟的特点，对数值模拟技术在半固态加工方面研究的发展，现状和趋势进行了详细的评述。     

数值模拟在半固态金属加工中的应用

本文在综合有关半固态金属加工过程模拟文献资料的基础上 ,简要分析了半固态金属加工过程模拟的特点 ,对数值模拟技术在半固态加工方面研究的发展、现状和趋势进行了详细的评述。     

金属塑性成形三维有限元模拟过程中修正触模节点位置的一种新方法

提出了动态边界条件处理中修正触模节点位置的一种新方法——初矢修正法 ,从而解决了金属塑性成形三维有限元模拟中由于离散的模具网格造成的“死锁”问题。采用三维刚粘塑性有限元法 ,考虑工模具间的摩擦 ,采用作者所提出的网格重划方法对畸变网格进行重新划分 ,对叶片的锻造过程进行了模拟分析。在模拟过程中的每一加载步 ,均采用本文提出的初矢修正法对触模节点位置进行修正。叶片锻造三维有限元模拟的顺利进行 ,验证了采用本文所提出的初矢修正法修正触模节点的位置 ,可以避免由于离散的模具网格造成的“死锁”。因此该方法不但可行 ,而且可靠。     

金属体积成形过程中温度场的分析

以耦合的方式来处理体积成形过程中塑性变形和温度场之间的相互影响和相互作用 ,开发了一套能进行热力耦合分析的刚塑性 /刚粘塑性有限元模拟软件HFORGE2D ,并利用该软件对镦粗过程和模锻过程进行了数值模拟 ,揭示了成形过程中塑性变形和温度场之间的内在联系