刚塑性有限元模拟中体积变化问题处理方法

分析了在塑性有限元分析金属体积成形问题中引起体积变化的原因 ,指出在采用罚函数方法引入体积不可压缩条件的刚塑性有限元模拟中惩罚因子、增量步长、节点调整、网格密度和重划次数等是引起体积变化的主要原因。针对所分析原因 ,在现有的方法基础上提出基于三维有限元的节点调整和体积补偿新方法 ,并在实际模拟中应用 ,得到较好的效果 ,提高了模拟的精度和可信度。     

控制单工序锻件变形均匀性的研究

以单工序锻件为研究对象，对提高锻件变形均匀性的优化设计进行了研究。给出了优化设计的目标函数，确定了优化设计的设计变量和设计方法，并对一典型的轴对称H型锻件进行了优化设计，取得了明显的效果。     

金属塑性成形有限元六面体网格自动划分

六面体网格具有计算精度高、网格数量少等特点 ,是工程三维有限元分析一种重要网格。本文提出了一种基于栅格的六面体网格自动划分方法 ,它首先采用栅格法生成核心网格 ,然后把核心网格与模型边界拟合 ,为克服由于边界拟合造成的表面网格质量下降 ,采用包络表面网格的方法生成零厚度表层网格 ,通过表面网格平滑和内部节点位置平滑处理 ,最终生成具有较高质量的全六面体网格。网格划分实例说明 :该法具有原理简单 ,算法可靠 ,编程方便 ,划分网格质量高等特点。最后还对该算法进行了讨论。     

基于六面体单元三维有限元网格消隐算法

提出了基于空间八节点六面体单元的三维有限元线框图及表面等值线消隐算法,该法具有程序简明、消隐效果好、独立运行的特点,通过实例说明,该法对三维非结构化有限元网格线框图消隐是有效的.     

金属塑性成形有限元六面体网格自动生成方法及优化技术

工程数值模拟技术中三维有限元网格划分方法是目前研究的热点问题之一 ,特别是三维六面体网格自动生成技术对于工程计算精度影响重大 .着重介绍了在金属塑性成形仿真技术中现有的六面体网格自动生成主要方法和三维网格优化技术 ,并对采用六面体网格的优点和未来发展的趋势作了简要的说明 .总结说明 ,三维复杂域六面体网格自动生成技术是实现全自动有限元网格划分的必由之路     

压力容器连接刚性分析的数值方法

采用矩阵分析与有限元相结合的方法 ,综合考虑了压力容器连接系统各零部件刚性的相互影响。可以分析在不同予紧程度和操作压力时压力容器的密闭性能及各零部件应力变化的情况 ,为容器的密闭设计和疲劳强度分析提供更为合理的计算方法     

超越齿轮冷挤压复合成形工艺的有限元模拟

对超越齿轮的冷挤压成形方案和改进后的方案进行有限元模拟分析，确认在挤压过程中出现的上部内腔底部塌陷和下部齿裂的原因是由于工件中心部分金属流动较快造成的，从而对生产工艺进行了改进并进行计算机模拟，以此确定挤压后合理的预制坯形状和模具结构。最后指出工艺与模具设计和仿真并行，可有利保障生产工艺的可行性和模具设计的可靠性。     

含裂隙水预制平面裂隙的启裂理论与试验验证

为研究含裂隙水预制平面裂隙的启裂特性,分别对裂隙张开和闭合两种情况进行理论分析和试验验证。详细阐述裂隙尖端应力强度因子和张开型裂隙启裂角度和启裂强度的理论计算方法,并给出压缩条件下闭合裂隙的起裂强度公式。制作了预制有张开型贯穿裂隙的水泥砂浆试件,进行双轴压缩试验。通过试验对比分析探讨裂隙尖端应力强度因子与裂隙启裂角度随裂隙倾角、水压力和裂隙尖端曲率半径的变化规律,以及裂隙启裂强度与水压力和侧压的关系。结果表明:含水压张开型裂隙Ι型应力强度因子随裂隙倾角的增加而增加,在裂隙倾角为75°时最容易发生Ι型(扩展型)裂纹,随水压力和裂隙尖端曲率半径的增加而减小。剪切型裂隙ΙΙ型应力强度因子随裂隙倾角呈对称分布,在裂隙倾角为45°处取得最大值,与水压力和裂隙尖端曲率半径无关。张开型裂隙的启裂角度随着裂隙倾角、水压力和裂隙尖端曲率半径的增加而减小;启裂强度与水压力成反比,与侧压成正比。本研究结果可为岩土工程中渗透水压作用下裂隙的启裂扩展研究提供参考。     

基于任意六面体单元数据场的剖面可视化算法

三维有限元计算结果的可视化是分析有限元计算结果的重要手段，针对八节点六面体单元，结合三角形网格等值线算法，提出了基于该单元类型任意剖面等值线及彩色云图的生成方法，并通过实例说明，该算法不仅可以快速地生成空间实体任意剖面上的等值线和云图，而且还可以细化剖面上数据，更加准确地表达实体内部数据场的分布。     

单工序锻造过程预制坯多目标优化设计的研究

针对单工序锻造在终锻之前一般都需要以镦粗进行预制坯的实际情况，以刚粘塑性有限元为工具，以获得形状和变形均匀性都较好的终锻件为优化设计目标，以镦粗的压下量为优化设计变量，采用黄金分割法对其预制坯工艺进行了多目标优化设计的研究。并对一轴对称锻件的镦粗压下量进行了优化设计，优化取得了明显的效果。