金属高温塑性成形微观组织演变研究进展

金属在热加工过程中微观组织发生动态、静态回复以及再结晶、晶粒长大等一系列复杂的演化,材料内部微观结构的改变,会直接影响成形后金属的成形质量和力学性能。文章阐述了金属高温塑性成形时微观组织预测模拟的主要研究方法,即直接模拟法、相场法和有限元法;并分别评述了各方法目前在国内外的研究概况、特点以及缺点和适用范围;重点介绍了基于物理本质多尺度耦合的微观组织内变量有限元模型方法。研究结果表明,基于内变量法的微观组织物理模型相对其他方法,最适合用于多尺度微观组织预测数值模拟,模拟结果与实际更为相符,而且最能解释说明各变量演变的物理机制,具有广阔的应用前景。     

金属塑性成形过程的计算机模拟

综述了金属塑性成形过程的计算机模拟基本理论，它包括基于不同材料的本构关系的基本方程，动态边界接触问题的数学模型，网络重划技术等，同时对其软件系统的总体设计和应用进行了阐述，并指出了该领域的发展方向。     

温热精密成形微观组织模拟研究

金属在温热成形过程中的微观组织演化是影响产品力学性能的关键因素，本文系统介绍了材料温热成形组织演化的物理模拟、有限元数值模拟的研究内容及方法。     

半固态金属成形技术现状与展望

半固态金属成形技术具有许多优点,被专家们称为21世纪新兴的金属制造关键技术之一。本文介绍了半固态金属成形的特点、坯料制备工艺、成形工艺、微观组织、数值模拟状况、国内外研究应用情况,并展望了半固态金属的前景和意义。     

金属体积塑性成形过程数值模拟技术与仿真系统

介绍了金属体积塑性成形过程数值模拟方法、关键应用技术及其仿真系统的构成和国内外相关软件系统，对二维、三维有限元网格自动生成技术进行了较为详细的论述，综述了金属塑性成形过程优化设计方法、有限体积法以及无网格方法的国内外现状。最后给出了目前存在的问题及其将来应努力的方向。     

数值模拟塑性成形过程的并行计算现状

鉴于塑性成形过程复杂，数值模拟工作量大而耗时，指出塑性成形过程弹塑性力学、热力学及其耦合等问题的数值模拟应采用高效并行的计算方法。简要分析了并行与串行的特点，简介了并行计算机和数值并行计算算法的发展概况，简述了并行计算程序的设计过程，对并行计算所涉及的关键性技术及性能评价指标进行了分析论述。简要叙述了近年来国内外在数值模拟并行计算领域特别是塑性成形过程的并行计算的研究进展，提出一种数值模拟弹塑性接触问题的高效并行凝缩算法，并对未来数值模拟并行计算的前景进行了展望。     

有限元模拟在金属塑性成形中的应用

本文系统介绍了有限元法的发展现状和关键技术，结合实例说明了有限元模拟技术在塑性成形领域的具体应用，并对其存在的问题和发方向提出了自己的见解。     

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。     

有限元模拟在金属塑性成形中的应用

本文系统介绍了有限元法的发展现状和关键技术 ,结合实例说明了有限元模拟技术在塑性成形领域的具体应用 ,并对其存在的问题和发展方向提出了自己的见解。     

轴对称塑性成形过程数值模拟的可视化

本文将塑性有限元法及计算机可视化动画技术应用到轴对称件塑性成形加工过程的数值模拟中 ,用颜色的改变表示金属毛坯内部各区域的应力或其它场变量值在成形过程中的变化情况 ,实现了在计算机的屏幕上以动态变化的图像来模拟塑性加工中金属毛坯的变形过程 ,取得了良好的效果。     

数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化

成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略)，将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计，应用在某轿车结构件——风窗横梁加强板，根据数值模拟的计算结果，通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件，来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计，最终获得符合质量要求的产品拉深件。     

油底壳成形过程数值模拟的优化建模研究

在金属成形过程中 ,采用有限元方法可以降低模具设计过程中的费用 ,减少试错过程的消耗。该文采本用有限元软件MARC研究了有限元建模中的几个关键参数 ,如材料模型、网格划分方法、单元类型、摩擦系数对成形件壁厚的影响。研究发现 ,模拟结果与实验结果具有较好的一致性 ,模拟与实验间的偏差是由于简化了模具与工件间的接触条件。通过有限元分析得到了一个优化的模型 ,该模型为建模过程提供了一个更加精确的解决方法 ,并可减少过多的计算时间     

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。     

基于耦合无网格-有限元法的金属成形过程数值模拟

建立刚塑性耦合无网格-有限元法,通过过渡单元将无网格区域与有限元区域相耦合。采用边界奇异核方法对EFG形函数进行修正,直接施加本质边界条件。采用修正的罚函数法约束体积不变条件,避免体积闭锁现象的产生。采用耦合方法分析了局部镦粗工艺,在变形剧烈的区域采用无网格节点,发挥其处理大变形问题的优势;在变形较小的区域采用有限元单元,充分利用其计算高效的特点。数值计算的结果表明,该耦合方法准确、有效。     

板料单点渐进成形数值模拟研究

板料单点渐进成形过程变形复杂、影响因素多,工艺参数选择是提高成形质量和成形效率的关键。对单点渐进成形过程进行数值模拟,分析了成形件的应力分布和厚度变化以及成形路径、进给量等工艺参数对成形过程的影响。结果表明:成形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面附近;采用螺旋进给方式可有效提高成形质量和成形效率。实验结果显示,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

金属成形过程再结晶与晶体长大演化数值模拟

在金属成形过程中考虑再结晶和晶粒长大,构造热力——组织耦合的有限元程序并嵌入到商业化软件Deform中。模拟了自由镦粗中再结晶和晶粒长大演化过程并分析润滑情况对锻件晶粒度的影响。结果显示,良好的润滑可以改善锻件的变形均匀情况,获得精细均匀的晶粒度。     

基于人工神经网络的板料激光成形工艺优化

采用BP算法的人工神经网络系统，以激光能量、光斑大小、扫描速度、矩形板料的厚度和宽度作为输入层节点，预测板料激光成形的温度峰值和弯曲角度，并将该系统用于08F薄钢板激光弯曲成形的工艺参数优化之中，可以快速获得最大成形角度所对应的最优工艺参数组合。     

面向数值模拟和优化集成的板材成形缺陷的量化表示

板材成形数值模拟技术和现代优化的集成将大大提高设计质量,缩短产品上市时间。两种方法的结合,必须对板材的成形缺陷进行量化的表示,以形成目标函数和约束条件。为此,本文提出了质量函数的概念,并对起皱、平台区、破裂及回弹等常见缺陷进行了定义。