發(fā)布時間：2017-11-26 12:18

  本文關(guān)鍵詞：基于物質(zhì)點(diǎn)法金屬擠壓成形過程的數(shù)值模擬研究

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【摘要】：金屬擠壓成形屬于大變形問題,涉及幾何非線性和材料非線性。數(shù)值模擬方法是解決該問題的主要研究手段。傳統(tǒng)的有限元模擬存在網(wǎng)格畸變,需對網(wǎng)格進(jìn)行重分,其時間效率和精度會受到網(wǎng)格重分的影響。物質(zhì)點(diǎn)法將連續(xù)體離散為一組帶有物體質(zhì)量、運(yùn)動速度和應(yīng)力應(yīng)變等物理信息的質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動代表了物體的運(yùn)動和變形。采用拉格朗日質(zhì)點(diǎn)和歐拉網(wǎng)格雙重描述,動量方程和計算空間導(dǎo)數(shù)在背景網(wǎng)格上求解,在每一步計算結(jié)束,丟棄變形過的網(wǎng)格,使用新的網(wǎng)格背景,避免了拉格朗日法因網(wǎng)格扭曲變形而產(chǎn)生的數(shù)值計算困難,適合處理金屬擠壓成形問題。本文基于物質(zhì)點(diǎn)法開展金屬擠壓成形過程的數(shù)值模擬研究,探討金屬擠壓成形過程的金屬流動規(guī)律,為金屬材料的擠壓成形生產(chǎn)作指導(dǎo)�；谖镔|(zhì)點(diǎn)法開展了金屬擠壓成形過程的數(shù)值模擬。結(jié)合剛?cè)峤佑|算法思想,利用Fortran語言編寫了模擬金屬擠壓成形過程的物質(zhì)點(diǎn)法程序,實現(xiàn)了金屬擠壓成形過程的數(shù)值模擬,并利用文獻(xiàn)[76]的實驗論證,驗證物質(zhì)點(diǎn)法程序的正確性。在相同的參數(shù)下,分別利用本文算法與使用商業(yè)化軟件DEFORM有限元法分別對金屬擠壓成形過程中的金屬流動規(guī)律、質(zhì)點(diǎn)位移量變化、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的變化規(guī)律進(jìn)行模擬,并將結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,兩種方法模擬的數(shù)值變化規(guī)律一致,但當(dāng)變形較大時,傳統(tǒng)有限元模擬出現(xiàn)了網(wǎng)格畸變,需網(wǎng)格重分模擬才能進(jìn)行,而物質(zhì)點(diǎn)法不需要網(wǎng)格重分,在時間效率上占有優(yōu)勢。表明物質(zhì)點(diǎn)法模擬金屬擠壓成形過程是可行和有效的�；谖镔|(zhì)點(diǎn)法研究了擠壓工藝參數(shù)對擠壓成形過程的影響規(guī)律。分別模擬了不同擠壓模角、不同潤滑條件和不同擠壓速度下擠壓成形過程的金屬流動規(guī)律、位移量變化、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的變化規(guī)律。模擬結(jié)果可為金屬擠壓成形的生產(chǎn)作指導(dǎo)。本文研究為數(shù)值模擬金屬大變形成形過程提供理論依據(jù)。同時也為金屬擠壓成形的生產(chǎn)起一定的指導(dǎo)作用。
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG376
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本文編號：1229765