基于等幾何分析的金屬板材一步逆成形初始場預(yù)示算法研究
發(fā)布時間:2022-01-08 15:19
在零件設(shè)計(jì)早期階段,沖壓毛坯尺寸形狀的確定是一項(xiàng)極其關(guān)鍵的技術(shù)。在早期生產(chǎn)中,工程師通常根據(jù)個人經(jīng)驗(yàn)采用試錯的方法獲得毛坯尺寸,但是對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件,其對工程師的要求極高,往往得不到滿意的毛坯尺寸。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及有限元的快。速發(fā)展,有限元數(shù)值模擬分析為沖壓毛坯尺寸的確定提供了有效的解決方法。沖壓毛坯尺寸的設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期通常使用一步逆成形方法對毛坯尺寸進(jìn)行預(yù)測。等幾何分析方法是近年來發(fā)展起來的一種新型數(shù)值模擬方法,其具有幾何精確描述、無網(wǎng)格劃分、高階連續(xù)協(xié)調(diào)單元、精度高等優(yōu)點(diǎn),被應(yīng)用到各個領(lǐng)域。近年來,有學(xué)者對等幾何分析與增量法相結(jié)合的模擬沖壓過程進(jìn)行了相關(guān)研究,并取得了一些進(jìn)展。但增量法在分析中需要考慮沖壓各種影響因素,致使分析復(fù)雜且無法運(yùn)用于產(chǎn)品早期設(shè)計(jì)階段的毛坯預(yù)示和可成形性評估。將等幾何分析與基于形變理論的全量法一步逆成形方法相結(jié)合能避免上述問題的出現(xiàn)。然而對于一步逆成形而言,初始解的選取是個關(guān)鍵技術(shù),其選取的好壞直接影響到求解過程中的計(jì)算效率、收斂性及穩(wěn)定性,因此基于等幾何分析一步逆成形初始解的預(yù)示成為分析中極為核心的問題,針對初始解的求解本文進(jìn)行了如下研究工作:1....
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景和選題意義
1.2 等幾何分析方法研究概述
1.2.1 等幾何分析方法基本概念
1.2.2 等幾何分析研究現(xiàn)狀
1.3 一步逆成形發(fā)展與應(yīng)用
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 等幾何分析理論
2.1 B樣條理論
2.1.1 B樣條基函數(shù)
2.1.2 B樣條曲線
2.1.3 B樣條曲面
2.1.4 B樣條實(shí)體
2.2 NURBS基礎(chǔ)
2.2.1 NURBS基函數(shù)
2.2.2 NURBS曲線、曲面和實(shí)體
2.2.3 NURBS細(xì)化技術(shù)
2.3 基于NURBS的等幾何分析
2.3.1 NURBS等參變換
2.3.2 等幾何分析基本流程
2.3.3 等幾何分析與有限元的對比
2.4 本章小結(jié)
3 一步逆成形等幾何分析初始解預(yù)示算法
3.1 等幾何分析單元
3.2 等幾何分析單元的坐標(biāo)變換矩陣
3.3 等幾何分析的單元剛度陣
3.4 等幾何分析的單元節(jié)點(diǎn)力
3.5 非線性方程組的導(dǎo)出
3.6 非線性方程組求解(N-R法)
3.7 初始解迭代格式
3.8 初始解迭代收斂準(zhǔn)則
3.9 本章小結(jié)
4 基于等幾何膜單元的一步逆成形初始解算法算例測試
4.1 引言
4.2 算例
4.2.1 方盒
4.2.2 某覆蓋件
4.2.3 S梁
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于等幾何分析的股骨模型靜力學(xué)分析[J]. 高建偉,陳龍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(05)
[2]齒輪無摩擦接觸的等幾何分析研究[J]. 許歡,楊國來,鄭建國,葛建立. 機(jī)械傳動. 2015(05)
[3]等幾何分析法應(yīng)用于偏心柱面靜電場問題[J]. 張勇,林皋,劉俊,徐喜榮. 電波科學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[4]KMAS軟件系統(tǒng)在復(fù)雜車身部件快速工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 鄭國君,張向奎,胡佳楠,胡平. 汽車工藝與材料. 2008(11)
[5]板料成形快速仿真軟件FASTAMP[J]. 柳玉起,章志兵,杜亭. 現(xiàn)代零部件. 2007(12)
[6]DKT板殼單元及其在板料成形一步模擬法中的實(shí)現(xiàn)[J]. 唐炳濤,趙震,陳軍,董湘懷,阮雪榆. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2006(10)
[7]沖壓成形模具分析軟件——KMAS[J]. 胡平,衛(wèi)教善. 模具制造. 2004(06)
[8]用有限元逆算法計(jì)算板料成形毛坯形狀和應(yīng)變分布[J]. 蘭箭,董湘懷,李志剛. 塑性工程學(xué)報. 2001(02)
[9]反向方法在板料成形毛坯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 王燁,沈啟彧,王玉國,衛(wèi)原平,張永清. 鍛壓技術(shù). 2001(01)
[10]金屬板料成形的一步有限元模擬方法[J]. 沈啟彧,衛(wèi)原平,王玉國,阮雪榆. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2000(10)
博士論文
[1]汽車車身部件一步逆成形有限元法與碰撞仿真研究[D]. 鮑益東.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]中國汽車工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)分析及需求預(yù)測[D]. 鄧麗娜.西南交通大學(xué) 2005
本文編號:3576795
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景和選題意義
1.2 等幾何分析方法研究概述
1.2.1 等幾何分析方法基本概念
1.2.2 等幾何分析研究現(xiàn)狀
1.3 一步逆成形發(fā)展與應(yīng)用
1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 等幾何分析理論
2.1 B樣條理論
2.1.1 B樣條基函數(shù)
2.1.2 B樣條曲線
2.1.3 B樣條曲面
2.1.4 B樣條實(shí)體
2.2 NURBS基礎(chǔ)
2.2.1 NURBS基函數(shù)
2.2.2 NURBS曲線、曲面和實(shí)體
2.2.3 NURBS細(xì)化技術(shù)
2.3 基于NURBS的等幾何分析
2.3.1 NURBS等參變換
2.3.2 等幾何分析基本流程
2.3.3 等幾何分析與有限元的對比
2.4 本章小結(jié)
3 一步逆成形等幾何分析初始解預(yù)示算法
3.1 等幾何分析單元
3.2 等幾何分析單元的坐標(biāo)變換矩陣
3.3 等幾何分析的單元剛度陣
3.4 等幾何分析的單元節(jié)點(diǎn)力
3.5 非線性方程組的導(dǎo)出
3.6 非線性方程組求解(N-R法)
3.7 初始解迭代格式
3.8 初始解迭代收斂準(zhǔn)則
3.9 本章小結(jié)
4 基于等幾何膜單元的一步逆成形初始解算法算例測試
4.1 引言
4.2 算例
4.2.1 方盒
4.2.2 某覆蓋件
4.2.3 S梁
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于等幾何分析的股骨模型靜力學(xué)分析[J]. 高建偉,陳龍. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(05)
[2]齒輪無摩擦接觸的等幾何分析研究[J]. 許歡,楊國來,鄭建國,葛建立. 機(jī)械傳動. 2015(05)
[3]等幾何分析法應(yīng)用于偏心柱面靜電場問題[J]. 張勇,林皋,劉俊,徐喜榮. 電波科學(xué)學(xué)報. 2012(01)
[4]KMAS軟件系統(tǒng)在復(fù)雜車身部件快速工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 鄭國君,張向奎,胡佳楠,胡平. 汽車工藝與材料. 2008(11)
[5]板料成形快速仿真軟件FASTAMP[J]. 柳玉起,章志兵,杜亭. 現(xiàn)代零部件. 2007(12)
[6]DKT板殼單元及其在板料成形一步模擬法中的實(shí)現(xiàn)[J]. 唐炳濤,趙震,陳軍,董湘懷,阮雪榆. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2006(10)
[7]沖壓成形模具分析軟件——KMAS[J]. 胡平,衛(wèi)教善. 模具制造. 2004(06)
[8]用有限元逆算法計(jì)算板料成形毛坯形狀和應(yīng)變分布[J]. 蘭箭,董湘懷,李志剛. 塑性工程學(xué)報. 2001(02)
[9]反向方法在板料成形毛坯設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J]. 王燁,沈啟彧,王玉國,衛(wèi)原平,張永清. 鍛壓技術(shù). 2001(01)
[10]金屬板料成形的一步有限元模擬方法[J]. 沈啟彧,衛(wèi)原平,王玉國,阮雪榆. 上海交通大學(xué)學(xué)報. 2000(10)
博士論文
[1]汽車車身部件一步逆成形有限元法與碰撞仿真研究[D]. 鮑益東.吉林大學(xué) 2004
碩士論文
[1]中國汽車工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的相關(guān)分析及需求預(yù)測[D]. 鄧麗娜.西南交通大學(xué) 2005
本文編號:3576795
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