本文關鍵詞：金屬板料多步快速成形有限元法研究

  更多相關文章： 多步快速成形有限元法 中間構型 滑移約束面 預應力膜單元

【摘要】：薄板沖壓成形的仿真計算已在航空宇航、汽車等制造領域均有著廣泛的應用,在產(chǎn)品的設計初期設計師通過采用一步逆成形有限元法對板料進行成形性模擬計算,從而快速的對零件成形性進行初步的評價。為保證計算效率,提高計算精度,國內外學者在一步逆成形有限元法的基本理論基礎之上,通過引入中間構型的方式來考慮板料成形的過程的加載歷史,然而,中間構型的相關理論和方法還不成熟,對于復雜的零件而言中間構型的構造更是非常困難,本文對多步快速成形有限元法的中間構型的構造問題進行了展開研究。(1)在中間構型的構造過程中,提出了基于試錯法的基本思想,對中間構型滑移約束面的幾何平衡迭代方式進行了研究,采用空間包圍盒與射線法判斷滑移約束面的節(jié)點與模具主表面的位置關系,構建幾何平衡條件下的滑移約束面幾何構型。(2)在應力平衡迭代過程中,采用預應力膜單元找形方法,根據(jù)成形過程中板料與模具之間的接觸力協(xié)調方式來調整節(jié)點狀態(tài)。通過直接投影的方法獲得中間構型近似解的初始解,基于線彈性變形方式求解中間構型初始解,在此基礎之上通過塑性迭代方式獲取中間構型。根據(jù)上述提出的方法,本文實現(xiàn)了基于試錯法基本思想的中間構型構造,并通過對方盒和某汽車覆蓋件進行計算,對比增量法以及實驗值,驗證了本文的多步快速成形有限元法的可行性和實用性。
【關鍵詞】：多步快速成形有限元法 中間構型 滑移約束面 預應力膜單元
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 課題研究的背景與意義12-13
• 1.2 板料成形數(shù)值模擬技術的國內外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文的主要研究內容16-17
• 第二章 金屬板料多步快速成形有限元法的基本理論17-27
• 2.1 引言17-18
• 2.2 多步快速成形有限元法的基本理論18-26
• 2.2.1 多步快速成形有限元法的實現(xiàn)步驟18-19
• 2.2.2 多步快速成形有限元法的運動學方程和應變分析19-22
• 2.2.3 基于全量理論的本構關系22-23
• 2.2.4 等效節(jié)點外力23-25
• 2.2.5 有限元方程的建立和求解25-26
• 2.3 本章小結26-27
• 第三章 多步快速成形中間構型滑移約束面的構造27-47
• 3.1 引言27-28
• 3.2 基于優(yōu)化的多步逆成形算法中間構型的構造28-29
• 3.3 基于試錯法的中間構型滑移約束面的構造29-37
• 3.3.1 試錯法的基本思想29-30
• 3.3.2 節(jié)點幾何穿透判斷算法30-31
• 3.3.3 空間包圍盒搜索算法31-33
• 3.3.4 滑移約束面節(jié)點的旋轉矩陣33-35
• 3.3.5 射線法判斷節(jié)點與單元位置關系35-37
• 3.4 基于預應力膜單元的接觸判斷37-46
• 3.4.1 預應力膜單元的有限元模型39-43
• 3.4.2 應力平衡迭代求解滑移約束面43-46
• 3.5 本章小結46-47
• 第四章 多步快速成形有限元法中間構型的計算47-58
• 4.1 引言47
• 4.2 基于滑移約束面的中間構型計算47-51
• 4.2.1 中間構型初始解預示算法47-49
• 4.2.2 中間構型近似初始解的實現(xiàn)步驟49
• 4.2.3 板料毛坯投影算法49-51
• 4.3 中間構型的修正51-53
• 4.4 基于試錯法的方盒中間構型算例53-57
• 4.5 本章小結57-58
• 第五章 計算實例58-66
• 5.1 引言58
• 5.2 方盒拉伸實例分析58-60
• 5.3 某汽車覆蓋件實例分析60-65
• 5.4 本章小結65-66
• 第六章 結論與展望66-68
• 6.1 結論66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-73
• 碩士期間發(fā)表學術論文情況及其他成果73

【參考文獻】

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本文編號：1045455