板料拉深成形数值模拟摩擦模型及参数化实现研究

对板料拉深成形过程数值模拟新技术进行了研究，提出现有的摩擦模型的不足之处，拟提出一种全面考虑板料及模具的材质、表面粗糙度、接触应力、变形温度、变形程度、所用润滑剂的组分等情况的新摩擦模型，并拟用新摩擦模型来实现板料拉深成形过程数值模拟的的参数化研究。     

板料成形数值模拟研究

介绍了板料成形动态显式有限元模拟的基本理论,讨论了成形模拟中接触摩擦算法,起皱、破裂的判断及回弹模拟等关键技术。最后,通过介绍NUMISHEET’99三组标准考题及主要模拟研究结果,讨论了有限元模拟技术在板料成形中的应用。     

板料成形接触摩擦过程有限元模拟

在对板料成形过程中的接触摩擦进行有限元模拟时，为了取得可靠的计算结果，需要准确地描述模具与板料之间的动态接触状态。本文在全面分析成形中板料与模具接触边界动态变化的基础上，结合ABAQUS有限元分析软件给出了模型的几何描述、接触算法选择及应用VFRIC用户子程序来进行接触摩擦模型的建立等具体方法。并通过具体实例，证明了这些方法应用于板料成形过程的接触摩擦分析的可行性。     

板料成形数值模拟软件的研究

研究了板料成形数值模拟软件的发展概况,比较了通用数值模拟软件和板料成表专用数值模拟软件的异同点,并结合作者开发和使用数值模拟软件的经验和体会,指出了开发和选用板料成表数值模拟软件的方法和原则,最后,阐述了板料成形数值模拟软件的发展方向。     

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法取得的进展,指出了今后的研究方向。     

板料成形过程的数值模拟技术

介绍了板料成形过程数值模拟的一般方法,包括静力隐式算法和动力显式算法,接触问题和拉延筋模型,以及该领域的最新进展和发展趋势。     

板料成形数值模拟软件的研究

研究了板料成形数值模拟软件的发展概况，比较了通用数值模拟软件和板料成形专用数值模拟软件的异同点，并结合作者开发和使用数值模拟软件的经验和体会，指出了开发和选用板料成形数值模拟软件的方法和原则，最后，阐述了板料成形数值模拟软件的发展方向。     

基于MSC.SuperForm的金属体积成形数值模拟摩擦模型的二次开发

针对金属体积成形数值模拟,在反正切摩擦模型基础上,建立了考虑温度、压力和变形程度等的多因素摩擦模型,可以充分地考虑体积成形过程中速度、温度、单位压力和变形程度对变形体与模具之间界面的影响.采用该多因素摩擦模型对体积成形软件MSC.SuperForm进行了二次开发,通过实际算例分析,并与已有的文献结果对比,说明了提出的多因素摩擦模型的合理性.     

板料成形数值模拟中的人机交互

介绍了在板料成形数值模拟的后置处理软件中实现人机交互。对图形进行几何变换,即平移、旋转和利用视口变换进行图形缩放的技术,以及基于OpenGL拾取机制的板料网络上节点和单元拾取方法。     

基于Python的ABAQUS二次开发及在板料快速冲压成形模拟中的应用

采用Python脚本语言对ABAQUS的前处理模块进行二次开发,讨论了Python脚本在ABAQUS二次开发中的作用和调用过程,提出了程序开发的思路及一般步骤。通过开发针对板料快速冲压成形模拟的Python脚本程序,使用户能够根据压力机实际参数创建真实加载速度幅值曲线。结果表明,所开发的程序界面友好,可操作性强。通过典型冲压成形实例,比较分析结点滑动速度和结点运动速度曲线,证明了有限元软件模拟的真实加载速度可以反映板料和模具之间的滑动速度,为后续的实际试验提供分析依据。     

ABAQUS后处理二次开发在塑性成形模拟中的应用

ABAQUS对塑性成形进行数值模拟的后处理功能不够全面。为扩展后处理的功能，更好地查看和分析模拟的结果，本文提出使用Python语言对ABAQUS后处理进行二次开发来达到这一目的。文中探讨了二次开发实现的原理，以及其中文件的读写与复制、数据读取与处理、结果输出与查看等关键技术，并以一个厚度处理的实例来说明。结果表明使用Python对ABAQUS模拟产生的结果数据库进行处理，可以得到所要查看的厚度数据，从而为浏览结果以及指导后续的模拟优化提供了便利。     

基于数值模拟的板料冲压成形回弹补偿方法

板料冲压中的回弹误差可以通过修正模具形状得到解决。基于冲压及回弹数值模拟,以控制系统、傅立叶变换及传递函数为理论基础,提出了一种模具回弹补偿的修正算法并开发了springbackcom系统。该方法通过两组小量变化的模具及其数值模拟得到回弹前后冲压件,建立模具形状传递函数,修正模具形状。利用此方法对某车引擎盖冲压过程进行了数值模拟及回弹补偿的实例验证,分析结果证明此回弹补偿方法是有效的,具有工程实用价值。     

金属板料成形数值模拟的研究现状

本文对板料成形数值模拟的几个主要研究方向 :有限元算法、接触与摩擦、成形极限图、缺陷等的研究现状进行了介绍 ,并且讨论了板料成形数值模拟今后的研究方向     

板料冲压成形数值模拟中等效拉延筋模型的建立与实现

设置拉延筋是板料拉深成形过程中控制材料流动的有效方法。在板料成形数值模拟中,为节省计算时间,常采用等效拉延筋模型。本文在参考国内外有关资料的基础上,建立了一种等效拉延筋模型。模型中考虑了拉延筋约束力、塑性厚向应变以及垂直于压料面的约束保持力的影响,并在程序中予以实现。文中给出了一个计算实例。     

有限元模型转换及其在金属板料成形数值模拟中的应用

本文根据CAD和CAE软件各自的功能和特点 ,探讨了板料成形数值模拟中CAD模型向CAE模型转换的方法 ;并针对有限元分析软件ANSYS与ABAQUS的实际特点 ,编写了有限元模型转换接口程序 ,用实例验证了所编接口转换程序的可行性与正确性。     

基于板料成形数值模拟的覆盖件模具结构优化

针对汽车覆盖件模具,提出一种基于板料成形模拟的模具结构拓扑优化方法,得到了新型的模具结构。先通过板料成形数值模拟得到板料对模具的作用力,经格式转换后,将模面节点力导入施加到模具的三维有限元模型上进行结构拓扑优化。运用该方法优化某后备门外板模具结构,经对比分析发现,优化后二次设计的模具结构相对于传统结构具有更高的刚度和更轻的质量,优于传统结构。     

Thickness distribution and mechanical property of sheet metal incremental forming based on numerical simulation

The thickness distribution and mechanical property of a truncated pyramid processed by incremental forming were investigated based on numerical simulation and tensile tests. A finite element method (FEM) model was set up and then experimentally verified. The tool path of the simulation model was assured to be the same with that of the real process by adding the displacement constraints on the forming tool. Afterwards, the sine law used to predict the final thickness was verified, but it was only applied to the region mainly subjected to pure stretching deformation. Additionally, the relation between the tool path and the minimum thickness as well as its location was discussed. The result indicates that the minimum thickness is much related to tool diameter if a traditional tool trajectory is employed, and its location is largely determined by step depth. Finally, tensile tests with specimens taken from the formed pyramid were carried out. It is indicated that the plasticity of the material decreases sharply while the strength increases markedly owing to the significant work hardening effect during ISF process.     

基于数值模拟的金属板材渐进成形板厚分布与力学性能分析(英文)

以方锥台为基准模型,采用数值模拟和拉伸试验研究金属板材渐进成形的板材厚度分布与力学性能,建立渐进成形有限元模型并进行试验验证,通过对成形工具头的位移约束来保证有限元模型中的成形轨迹与实际加工时一致。验证正弦法则预测板厚的有效性,研究成形轨迹与最小板厚及其位置的关系。结果表明:该法则只适用于以纯拉伸变形方式为主的成形区域,最小板厚与工具头直径密切相关,而其位置则决定于层间距,成形后的零件拉伸试验表明渐进成形后材料塑性急剧下降,同时由于加工硬化的影响导致强度显著增强。