板料成形中的有限元数值模拟技术

综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展及我国目前板料成形数值模拟技术的研究和应用水平,论述了美、日等发达国家在汽车覆盖件模拟方法取得的进展,指出了今后的研究方向。     

板料成形过程的数值模拟技术

介绍了板料成形过程数值模拟的一般方法,包括静力隐式算法和动力显式算法,接触问题和拉延筋模型,以及该领域的最新进展和发展趋势。     

板料冲压成形回弹的有限元数值模拟研究

随着对冲压件的尺寸精度要求的不断提高,精确预测给定冲压件的回弹量大小及分布显得非常重要。采用无模法模拟卸载回弹过程时,需要以加载成形后的应力为基础。本文给出了加载成形中的应力计算方法,并采用无模法建立了卸载回弹的计算模型。文中提出一种不同于传统的初始单元弹性化处理的方法,提高了回弹的计算精度。研究了卸载因子的取值规律对回弹计算的影响。利用自行开发的软件SheetForm模拟分析NUMISHEET’93标准考题中U型件深冲压的回弹情况,验证了该方法的有效性。     

板料冲压成形有限元分析软件的智能化

用户在使用板料冲压成形有限元分析软件时由于掌握的知识有限 ,常常不知如何建立分析模型 ,如何应用该软件进行分析计算 ,这在一定程度上影响了板料冲压成形数值模拟技术的推广应用。本文针对这些问题 ,在建立分析模型时 ,提出了自动生成板料模型、自动确定冲压方向、自动定位有限元模型以及自动计算压边力等算法 ,这样就方便了用户使用该软件 ,而且有利于板料冲压成形数值模拟技术的应用推广。     

限制自由度单元及其在板料成形过程数值模拟中的应用

根据板料成形过程的特点，提出一种用于板料成形分析的新单元模型－三维限制自由度单元模型，这种单元既没有膜单元不能考虑横向剪应力的遗憾，也不受壳单元对于局部大的限制毛坯后机加工同时克服了体单元解决板结构问题时刚度矩阵奇异的缺点。     

板料成形有限元模拟网格重划及其应用

分析和论述了板料成形有限元模拟中风格重划技术，研究并建立了板料成形有限元网格重划算法，实现了状态参量在新旧网格中的传递，结合DYNAFORM有限元分析软件，对NUMISHEET‘93设定的方盒标准考题进行了模拟，结果证实了该技术的可行性。     

板料成形数值模拟研究

介绍了板料成形动态显式有限元模拟的基本理论,讨论了成形模拟中接触摩擦算法,起皱、破裂的判断及回弹模拟等关键技术。最后,通过介绍NUMISHEET’99三组标准考题及主要模拟研究结果,讨论了有限元模拟技术在板料成形中的应用。     

板料成形模拟中等值线图的生成

根据金属板料有限元分析过程本身的特点,充分利用有限元分析过程中单元、节点信息以及生成的数据信息,提出一种简单实用的基于线性插值的等值线生成算法。通过具体实例分析,证明了该算法应用于板料成形模拟后处理分析的可行性,结果令人满意。     

板料成形数值模拟软件的研究

研究了板料成形数值模拟软件的发展概况,比较了通用数值模拟软件和板料成表专用数值模拟软件的异同点,并结合作者开发和使用数值模拟软件的经验和体会,指出了开发和选用板料成表数值模拟软件的方法和原则,最后,阐述了板料成形数值模拟软件的发展方向。     

板料成形有限元数值模拟中的编程语言

本文用自主开发的板料成形静力隐式弹塑性有限元模拟程序 SHEETFORM对方盒形件拉深成形过程进行了数值模拟 ,全面比较了 FORTRAN语言版本和 C++语言版本的有限元数值计算程序 SHEETFORM在数值计算过程中所表现的性能。发现 :在所有参数相同的情况下 ,C++语言编写的有限元程序 SHEETFORM- C和 FOR-TRAN语言编制的有限元程序 SHEETFORM- F可以得到完全相同精度的计算结果 ,而且两者在所有加载步中所需的迭代步数完全一致 ,计算效率也基本接近。     

金属板料成形的数值模拟计算

针对板材成形的特点论述了板材成形的有限元仿真的技术关键及研究进展，应用非线性有限元分析软件ADINA对薄板的成形进行了仿真计算，验证非线性有限元分析技术的可行性及有效性。     

Study on the Finite Element Numerical Simulation of Sheet Metal Forming

Based on the Finite Element Theory of Rigid Plastic, relevant problems during plastic simulation on sheet metal forming were technologically studied and simplified; a simplified model of the blank holder during the drawing process was established and the effects of related parameters on the forming processes were also studied. At the same time, a finite-element numerical simulation program SPID was developed. The distribution of strain and relationship of stress-stroke simulated were compared with experimented, the results are well coincided with each other. It is verified that the analytical program is reliable.     

基于有限元技术的钣金件下料毛坯计算

基于有限元技术,对冲压件下料毛坯尺寸进行计算。采用面向对象技术开发了冲压件毛坯计算软件,程序结构清晰、可读性和可维护性好。实践证明计算结果达到了较高精度,得到的毛坯尺寸与实际生产所用毛坯尺寸接近。     

板料成形模拟系统的开发应用

介绍了拥有自主版权的板料成形动力显式有限元模拟系统VIFORM ,其包括基本原理和有关接触搜索、压边力处理、拉伸筋模拟和惯性效应避免等关键技术。最后通过对汽车矩形反光镜、仿车门及方盒的模拟 ,对系统进行了验证     

面向对象的板料成形过程模具集成化设计思想

根据板料成形过程 ,并利用目前的一些先进制造工艺和技术 ,结合CAD/CAM和仿真软件 ,提出一个面向对象的、板料成形过程模具集成化设计系统。介绍了系统的组成部分、功能及实现过程。     

体积成形的数值模拟

综述了体积成形过程数值模拟的发展历史和研究进展 ,主要介绍了上限单元技术和有限元法的应用 ,并给出了有限元模拟的实例 ,最后分析了体积成形模拟的发展趋势     

板材单点渐进成形工艺数值模拟与成形缺陷研究

工具头运动轨迹的动态加载是建立板材渐进成形有限元模型的难题。首先基于DYNAFORM建立基本的有限元模型,而后直接提取数控代码中工具头的位移坐标信息并添加至关键字文件,从而实现任意复杂运动曲线的加载;数控代码规划的加工轨迹存在起刀区域集中和加工方向单一的问题,容易造成破裂和失稳缺陷。起刀区域塑性变形大,累积效应使该区域板材严重减薄,采用均布策略,并保证均布后相邻起刀点的空间距离大于塑性变形区的最大半径可避免此缺陷。同时,运用顺逆相间的加工方式避免了单一方向加工方式存在的材料堆积引起的形状失稳和棱纹缺陷。     

基于板料冲压的压边力拉深成形数值模拟分析

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免成形件起皱或破裂等缺陷.建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.分析结果表明,通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能.     

板料弯曲回弹的有限元模拟影响因素研究

阐述了板料成形数值模拟中回弹问题的研究历史和发展现状,分析了塑性弯曲加工中工件发生弯曲回弹的原因、特点及有限元模拟过程的影响因素,总结了回弹模拟的算法,从成形过程模拟和回弹计算两方面系统分析了影响回弹模拟准确性和收敛性的主要因素及改进方向,讨论了模具设计中回弹的补偿算法 ,并提出了当前控制回弹的基本方法