体成形数值模拟中的模具型腔、网格生成及接触搜索的一致描述

以三次B样条曲面描述为基础 ,对体成形数值模拟中的复杂模具型腔、锻件三维网格自动划分、锻件与模具接触的状态进行了一体化研究。利用B样条曲面的直观性、局部性、通用性和造型灵活性 ,构造了复杂模具型腔及锻件边界 ,提出了三维网格样条生成法、改进的分块样条生成法及接触判断区域层次搜索技术。     

基于NURBS方法的三维型腔曲面的几何描述及网络域的生成

ＮＵＲＢＳ方法是目前塑性成形三维数值模拟领域最具代表性的方法,具有强大的造型功能。研究了采用ＮＵＲＢＳ方法构造曲线、曲面方程和网格生成及插值生成曲面的问题,并利用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了描述模具型腔表面的程序。     

采用Bezier曲面生成叶片锻造三维有限元模拟的模具网格

根据叶片锻模的特点提出采用Ｂｅｚｉｅｒ曲线将叶片锻造三维有限元模拟的模具上分散的点分组拟合成曲面块,并同时对各拟合出的Ｂｅｚｉｅｒ曲面块进行网格划分,进而拼接后形成模具网格,从而为方便地处理模拟过程中模具和坯料间的摩擦问题和动态接触问题打下了一定的基础。     

采用Bézier曲面生成叶片锻造三维有限元模拟的模具网格

根据叶片锻模的特点提出采用 Bézier曲线将叶片锻造三维有限元模拟的模具上分散的点分组拟合成曲面块 ,并同时对各拟合出的 Bézier曲面块进行网格划分 ,进而拼接后形成模具网格 ,从而为方便地处理模拟过程中模具和坯料间的摩擦问题和动态接触问题打下了一定的基础。     

自由形态网壳结构网格生成的等参线分割法

基于自由曲面造型中普遍应用的B样条(B-spline)曲面的张量积特性,提出适用于自由形态网壳结构的网格生成方法——等参线分割法.介绍该方法的网格生成流程,阐述了该方法的关键步骤——等参线等弦长分割的算法实现,探讨了当曲面局部自相交时通过增加判断条件修正分割结果的方法.结合网壳结构的特殊要求,提出网格质量的评价标准.通过不同类型的自由曲面网格生成算例表明,采用该方法能够显著提高整体网格的形状质量和杆件长度的均匀性、统一性,适用于自由形态网壳结构的建模.     

曲轴RR法限制成形的模拟及模具结构优化

对于非椭圆截面曲臂的大型曲轴，其模具结构设计对曲轴成形后的形状尺寸精度影响极大。本采用三维刚粘塑性软件TFORM3对12V240曲轴RR法限制成形工艺及模具结构进行了设计分析。提出了防止成形缺陷产生的新的模具结构方案，该方案通过改进模腔横截面形状设计和增加模具水平镦粗面的斜度来加强模具对毛坯塑性变形的约束，从而为曲轴RR法镦锻工艺及模具设计提供理论依据。