板材成形无网格法模拟中的接触搜索处理

为提高板材冲压成形无网格法数值计算的效率,实现接触搜索并加快搜索速度,提出采用矩阵法处理接触搜索,并构造稀疏"矩阵"记录各节点信息,接触搜索时利用该信息可快速找到从节点影响域内的节点,并利用这些节点构造规模减小的矩阵,可加快矩阵行列式的计算,达到快速且精确地处理接触搜索的目的.数值算例表明,采用矩阵法处理接触搜索是合适的.     

汽车中柱成形仿真与分析

利用AutoForm软件对某车型的中柱(B柱)的拉伸成形过程进行了仿真模拟,获得了成形的危险区域.根据模拟结果调整优化了工艺参数,消除了零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺的稳定性.     

剪力下起皱的有限元分析

针对剪力起皱的模拟试验模型，利用弹塑性有限元方法对试样变形区的受力进行了数值解析，得到了变形区的网格变化，应力等势线、起皱区边界的应力分布以及最初失稳点的近似纯剪应力状态，分析了最初失稳点的位移及剪应力在变形过程中的变化，发现它们的变化规律及起皱过程及其力的特征值完全相同，且分析结果与实验验证结果的误差很小。     

双曲扁壳类汽车覆盖件刚度的试验研究

为进一步掌握汽车覆盖件刚度控制机制,建立了以双曲扁壳件为研究模型的成形试验及刚度测试分析系统.分别完成了成形工艺条件中不同压边力、拉深深度条件下,双曲扁壳件的成形试验,5种约束方式下的双曲扁壳件刚度测试试验.分析了压边力、拉深深度和约束方式对刚度的影响规律.研究表明:刚度测试时的约束方式对刚度有重要影响,约束越大,刚度越大;约束的改变对刚度的影响远大于其他工艺条件(压边力和拉深深度)对刚度的影响,提出刚度测试时为准确获得成形工艺条件等对刚度影响的最佳约束方式;工艺条件中压边力及拉深深度的变化对刚度亦有不同程度的影响,刚度随着压边力的增加而增大;成形时的拉深深度越大,刚度值也越大.上述工艺条件的改变对刚度的影响远大于厚度减薄对刚度的影响,在实际生产中,可以通过调整成形时的工艺参数提高汽车覆盖件的刚度.     

固定式刚度测试仪有限元分析及结构优化

固定式刚度测试仪是针对大型汽车覆盖件刚度测量的高精度测量仪器.通过确定相关参数、建立机架有限元模型,运用有限元软件ANSYS对固定式刚度测试仪初定方案进行了结构分析,并通过查看锡青铜衬套应力云图,找出初定方案所存在的问题;在此基础上对结构进行优化并进行有限元分析,通过对比分析结果,确定了固定式刚度测试仪优化后结构的合理性.优化方案解决了初定方案所存在的问题,减小了两边立导柱和衬套之间的摩擦力,改善了摩擦力的不均衡性,使横梁的升降更加平稳.     

低盒形件拉深变形与成形极限

盒形件是一种非旋转体零件,拉深时它的变形与圆筒形件拉深相比,变形区都是受一拉一压应力状态作用下所产生的拉深变形,变形性质同属于压缩类成形。但与圆筒形拉深又有着很大差别。盒形件本身几何     

方盒形件拉深成形无网格法模拟

针对板材冲压成形有限元模拟存在的不足,采用一种新的数值方法——无网格法对方盒形件拉深成形进行数值模拟研究。建立基于无网格法的板材冲压成形力学控制方程。采用材料形函数避免影响域和形函数的频繁更新。通过改造无网格形函数获得动可容形函数,该形函数具有插值性,通过对全域内的节点形函数进行重新构造,可精确施加复杂问题的本征边界条件。利用模具上分布的节点建立矩阵,利用矩阵的特性可实现接触搜索。在此基础上,为提高接触搜索效率,提出建立稀疏"矩阵"数据结构加快接触搜索。编写板材冲压成形无网格模拟程序,实现方盒形件拉深成形无网格法模拟。通过盒形件冲压成形无网格数值模拟考察压边力对盒形件冲压成形过程的影响,获得厚度分布和应力应变分布,通过数值模拟结果与试验结果的比较,表明采用无网格法模拟板材冲压成形是有效的。     

汽车覆盖件成形的有限元模拟及模具设计

介绍了在有限元模拟基础上进行的汽车覆盖件模具设计,利用专用软件AutoForm对某车型的B柱进行了冲压方向的确定、拉深筋的布置、压料面和工艺补充面的设计以及拉深成形过程的数值模拟.根据模拟结果调整优化了工艺参数和毛坯形状等,消除了零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺稳定性,对实际生产中B柱成形的工艺确定和模具设计提供了依据.     

无网格法计算中一种新的积分点搜索算法

 无网格法计算中常采用背景网格积分法进行数值积分,需判断积分点与分析域的关系,当工程问题域边界较复杂时,虽可采用常用的射线法判断积分点与分析域的关系,但当分析域边界线段处于同一直线时,算法的复杂性大大增加,使其效率不高。为此,提出采用矩阵法判断积分点与分析域的关系,在此基础上,为加快搜索速度,提出并建立一种新的数据结构——稀疏矩阵,该矩阵中的元素记录各节点的信息,包括节点与其相邻节点的距离、节点编号和节点影响域尺寸等,通过稀疏矩阵可快速计算矩阵的行列式,从而给出一种积分点搜索速度更快的算法。算例表明,该算法大大加快积分点的搜索速度,提高无网格法的计算效率。     

高强钢板热冲压成形热力耦合数值模拟

为研究高强钢板的热冲压成形性,采用ABAQUS软件对高温下22MnB5高强钢板沟槽形件冲压成形进行了数值模拟研究.建立了基于热力耦合的弹塑性有限元模型和热成形下的材料模型,通过对沟槽形件热成形进行数值模拟,考察了压边力、模具间隙和凹模圆角半径等工艺参数对热成形时温度分布和回弹的影响,给出了热成形中产生回弹的机理,确定了合适的工艺参数,通过热成形试验验证了数值结果的可靠性.