板料成形数值模拟中网格节点编号优化

本文采用的有限元网格节点编号优化方法是基于归纳、演绎的方法,分析具有最优节点编号的三角形网格图,通过其特点,总结得出重新编号的原则,并按照这个原则,循环调整网格节点编号直到所形成的刚度矩阵带宽值满足给定收敛条件.结果表明,利用该方法对节点进行重新编号,简单易行,可得到较小的带宽值,节省了使用内存,提高了求解效率.     

一种减少铝型材挤压有限元带宽方法的研究

铝型材挤压数值模拟可以大大减少模具开发的时间，优化有限元网格结点编号可以减少带宽，从而减少内存的消耗，提高计算速度。本文用一种新的结点编号优化算法对铝型材模具网格结点编号进行了优化，减少了有限元带宽，提高计算速度。     

铝型材挤压成形数值模拟结点重编号法

铝型材挤压数值模拟过程中，由于工作带的存在，模具的一部分壁较薄，在进行有限元划分时网格细，结点和单元都较多，故花费计算时间也多。改善有限元的结点编号可以减少带宽，从而减少内存的消耗，减少计算时间，提高计算速度。本文用一种新的结点重编号算法对铝型材模具网格结点编号进行了优化，减少了有限元带宽。     

板料冲压成形数值模拟中有限元方程求解算法的研究

在板料冲压成形的有限元数值模拟过程中,有限元方程的求解是有限元分析中的一个重要步骤。通过分析非线性方程组的常用求解方法发现,无论采用何种方法,最终都回归到线性方程组的求解方法上。提出采用迭代法取代自主开发系统SheetForm中的直接法,提高了计算效率。在提出的广义相邻节点以及节点的相邻关系的两个定义上,分析了整体刚度矩阵的形成原理,提出一种新的适合迭代法的二维变带宽存储方法,最大程度的节省了内存,而且避免了节点编号的优化难题。最后,通过实例验证了迭代算法在求解大型有限元模型时具有较高的计算效率。     

网格节点编号优化算法研究

引用图论理论到网格的节点编号优化算法中,把网格看成是简单的无向图,应用图的分层理论,生成整个网格的树结构,然后在树结构中按照从上到下、从左到右的顺序重新编号。算法用于覆盖件冲压成形分析程序中,计算实例速度表明,算法能大大缩短刚度矩阵带宽,提高计算速度。     

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。     

网格过渡形式对焊接残余应力及变形的影响

大型复杂焊接结构件的焊接过程三维数值模拟因为计算量大而难以进行。采用有限元热弹塑性分析方法对平板对接接头进行数值模拟,研究了不同网格过渡形式对计算效率的影响规律,获得了几种网格过渡形式下对接接头焊接残余应力场和变形场,并对计算结果进行了分析。结果表明:无论焊缝及其附近热影响区网格过渡采用共节点形式,还是不共节点接触单元,仿真变形趋势均与实际焊后变形趋势一致,且误差控制在可控范围之内;采用共节点网格过渡,可以保证应力连续,同时提高计算效率;过渡单元为不共节点接触单元时,无论网格密度如何,接触面上纵向和横向残余应力均不连续;对于大型复杂焊接结构件,如果不关注后续的应力分布情况,可以采用接触过渡这种网格划分技术,既可以降低模型网格划分难度,提高计算效率,又可以获得较为准确的焊接变形。     

全自动四边形有限元网格生成-I:区域分解法

提出了一种适用于金属体积成形有限元分析的全自动四边形网格生成算法区域分解法,对该算法的一些关键技术,如几何形状的表示、关键点的确定、网格密度的生成、节点的生成、边界单元的生成、剖分准则、模式匹配、光滑处理以及半带宽的优化等进行了详细的介绍。以该算法为基础,成功开发了全自动四边形网格生成软件AUTOMESH。并给出了一些网格划分的实例,验证该算法的可靠性。     

全自动四边形有限元网格生成-Ⅰ:区域分解法

提出了一种适用于金属体积成形有限元分析的全自动四边形网格生成算法区域分解法,对该算法的一些关键技术,如几何形状的表示、关键点的确定、网格密度的生成、节点的生成、边界单元的生成、剖分准则、模式匹配、光滑处理以及半带宽的优化等进行了详细的介绍.以该算法为基础,成功开发了全自动四边形网格生成软件AUTOMESH.并给出了一些网格划分的实例,验证该算法的可靠性.     

采用界面速度追踪法数值模拟多维凝固问题

根据运动学的观点,提出了一种通过追踪计算移动界面的速度获得相变区域,从而进行多维凝固问题计算的方法.同时提出了一种将不同时刻计算所得移动界面坐标作为网格节点,由此产生随时间逐步形成的新的网格生成方法,避免了针对具有移动界面问题计算而产生的整体网格变动的问题.借助该新型网格的划分方法,结合有限元计算,完成相变区域内温度场的计算.该方法计算过程较为简便,计算实例表明,一些特定位置处的界面位移规律与一维理论解是一致的.     

改进型逆有限元法在某轿车翼子板快速成形模拟中的应用

为提高一步成形逆有限元法的模拟精度,将四节点等参膜单元应用于一步成形计算,并对空间四边形单元的四个节点可能不在同一平面引起的单元翘曲进行了修正,编写了计算机程序,对某轿车翼子板进行了实际模拟,通过一步模拟结果与增量法模拟结果和实验结果的对比,发现改进后的一步成形模拟结果与增量模拟结果已非常接近,而计算时间不到增量法的1/30,进而验证了本文方法的有效性。     

Hybrid Model of High Speed Machining Centre Headstock

A hybrid high-speed machining centre headstock model based on two computation methods: the finite element method and the finite difference method is presented. The model allows one to calculate precisely the headstock's indices on the basis of which its optimal operating characteristics can be determined. The presented modelling methods allow one to evaluate a design from thermal, stiffness and durability points of view. By way of illustration, the behaviour of three machining centre headstocks with: an electrospindle on rolling bearings, a conventional spindle and an electrospindle on aerostatic bearings are modelled using the hybrid model.     

一步成形有限元法在确定毛坯初始形状中的应用

一步成形有限元法，是从产品的形状出发，将其作为成形后工件的中面并对其离散，通过有限元方法确定在满足一定边界条件下，工件中的节点在初始毛坯中的位置。由一步成形有限元法可以得到对应的毛坯形状，通过计算毛坯结点到工件上的位移可得到工件上的应力和应变。此法计算速度快，不需要模具和工艺信息，建立分析模型简单，可用于板料成形设计早期，用来估计零件的成形性能。     

薄壁门窗型材挤压的有限体积分步模拟

研究了有限体积分步求解方法,实现了各分步有限体积模拟系统的数据传递和信息继承.针对薄壁门窗型材制品壁薄且纵向尺寸大的特点,采用了有限体积分步模拟方法对其挤压成形进行了模拟,并与有限元模拟、有限体积一步模拟进行了对比.结果表明:1)有限元模拟往往会因为网格重划分问题造成模拟结果严重失真;2)有限体积法-步模拟又对计算机资源有较高要求,往往会因为内存不足造成计算无法进行下去;3)有限体积分步模拟方法模拟精度最高,可以很好地解决大尺寸薄壁型材制品挤压成形的数值模拟问题.     

Forging preform design with shape complexity control in simulating backward deformation

This paper presents a preform design method which employs an alternative boundary node release criterion in the finite element simulation of backward deformation of forging processes. The method makes use of the shape complexity factor which provides an effective measure of forging difficulty. The objective is to release die contacting nodes in a sequence which will minimize the geometric complexity throughout the backward deformation simulation. This is done by calculating the effect of releasing each of a select group of boundary element nodes at each finite element solution step. The particular detached node which results in the minimum shape complexity factor will be released for the current step. This process continues for each backward step until the last few nodes remain in contact. This design method is demonstrated through the simulated forging of an integrated blade and rotor turbine disk blank. A preform shape developed by this method is compared with an empirically designed preform. Performance parameters for comparison include die fill, flash volume, effective strain variance, frictional power and die load. Comparing the results of the forward simulations indicates improved performance of the preform design using FEM based backward deformation method over that of the empirical design.     

一种任意二维区域图形的三角剖分方法

论文针对任意二维区域，提出了一新的三角单元剖分方法，该方法可以对任意二维区域进行剖分，并可自动扩疏，剖分单元除在边界外，在其他任何地方全部可保证是等腰直角三角形，此特点十分有利于有限元计算。     

舰用钢丝绳考虑挤压力条件下的有限元模型

针对钢丝绳设计中强度的有限元分析，探讨了根据钢丝绳基本参数、几何关系和有限元剖分单元要求建立有限元模型的方法，并编制了单元、结点生成程序，数据可直接与SAP84有限元软件接口，进行考虑钢丝间挤压力条件下的计算分析。