一步成形有限元法在确定毛坯初始形状中的应用

一步成形有限元法,是从产品的形状出发,将其作为成形后工件的中面并对其离散,通过有限元方法确定在满足一定边界条件下,工件中的节点在初始毛坯中的位置。由一步成形有限元法可以得到对应的毛坯形状,通过计算毛坯结点到工件上的位移可得到工件上的应力和应变。此法计算速度快,不需要模具和工艺信息,建立分析模型简单,可用于板料成形设计早期,用来估计零件的成形性能。

基于一步逆成形有限元法的约束展平算法

为了展平成形后的工件或修正初始毛坯构形,提出了一种基于一步逆成形有限元法的约束展平算法[Constrained Unfolding Algorithm based on one-step inverse FEM(Finite Element Method),简称CUA]。CUA将展平或修正过程考虑为一个约束优化问题,然后采用适用于约束问题的有限内存拟牛顿法L-BFGS-B来求解。分别列举了带约束地展平成形工件、带约束地修正初始坯料以及无约束地展平最终构形几个典型实例,它们成功地消除了成形工件展平后的打折单元,提高了初始毛坯构型的质量。这些例子验证了CUA既可以求解约束问题,也可以求解无约束问题,并且具有占用内存小、计算速度较快和精度较高的优点,可以为设计者在产品设计阶段提供便利。

一步有限元法在预测产品成形性中的应用

文章介绍了一步成形有限元法的基本原理和关键技术的发展状况,并将该方法应用于实际生产零件的分析中。文章将一步成形有限元法同增量法模拟进行了比较,结果表明该方法计算速度快,具有一定的精确度,适用于板料成形初期设计,用来估计零件的成形性能。

一步逆成形有限元法的叉车机罩坯料轮廓优化

本文运用一步逆成形有限元法,对某型叉车发动机罩成形面进行分析,得出轮廓的尺寸,与经验法得到的轮廓尺寸进行比较,再适当的优化,最后进行生产性验证。本设计使用solidworks三维建模,使用dynaform的BSE模块做坯料分析。说明一步逆求法可以准确的预测毛坯的形状,为冲压件的毛坯形状设计提供依据。

车身“精细”碰撞仿真的三维应力应变网格映射方法

针对"精细"碰撞模拟中引入应力和应变分布这一问题,以一步逆成形有限元方法为基础,提出了一种快速有效的三维应力应变网格映射方法,采用该方法能够在碰撞模拟中更真实反映冲压成形残余应力和应变效应。使用LS-DYNA软件建立了移动壁障与某车的侧面碰撞仿真模型,并以其主要吸能装置B柱为例,验证了该方法能够准确有效地在碰撞模拟中引入成形零件的应力应变空间分布。碰撞模拟结果表明:不同冲压因素对B柱耐撞性的贡献略有差异,应力分布对其吸能效果影响最大。因此在"精细"碰撞仿真过程中,更应考虑引入应力的三维因素。