基于刚(粘)塑性流动理论的自然单元法研究

将自然单元法与刚(粘)塑性流动理论相结合,对自然单元法在金属塑性成形过程数值模拟中的应用进行了研究。采用基于Voronoi图和Delaunay三角化结构的Non-Sibsonian插值方法构造近似速度场向量,实现无网格方法中速度边界条件的直接精确施加,提出了基于刚(粘)塑性流动理论的无网格自然单元法。运用不完全广义变分原理,采用罚函数法实现体积不变条件,推导出基于刚(粘)塑性流动理论的无网格自然单元法的离散控制方程,并给出了基于刚(粘)塑性流动理论的自然单元法及其关键算法,拓展了自然单元法的应用范围。典型算例的数值计算结果表明了该方法的可行性和有效性。

具有动态接触边界自动识别功能的刚(粘)塑性无网格RKPM法

将刚(粘)塑性流动理论与再生核质点法(RKPM)相结合,提出了基于刚(粘)塑性不可压缩材料的无网格RKPM法.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理本质边界条件和体积不可压缩条件,根据刚(粘)塑性材料的不完全广义变分原理,推导了金属塑性成形过程无网格RK-PM法数值模拟的刚度方程.将动态接触边界自动识别技术引入无网格法.最后,对金属塑性成形过程进行了数值模拟,并将模拟结果与刚塑性有限元商品软件Deform2D及实验结果作了比较.无网格RKPM法计算结果与有限元结果和实验结果均吻合良好,表明了该方法的正确性.

金属塑性变形过程的刚(粘)塑性有限元数值模拟

介绍了有限元法在塑性加工领域的研究进展;论述了刚(粘)塑性有限元法的主要思想和处理方法。基于前期的本构模型,得出了刚粘塑性有限元法的求解列式。对数值模拟的程序实现及关键技术,也作了介绍,并对有限元数值模拟的发展前景作了预测。

金属塑性变形过程的刚(粘)塑性有限元数值模拟

介绍有限元法在塑性加工领域的研究进展和数值模拟的程序实现及关键技术;论述了刚(粘)塑性有限元法的主要思想和处理方法.基于前期的本构模型,得出了刚(粘)塑性有限元法的求解列式.并对有限元数值模拟的发展前景作了预测.

反向挤压过程无网格伽辽金热力耦合分析

针对反向热挤压过程变形剧烈,摩擦接触边界随变形的累积而逐渐增大,相应的摩擦力边界上的节点密度逐渐变小的问题,采用自适应边界节点布置方法施加摩擦力边界条件。同时,采用集中热容法解决初始时温度场震荡的问题。并推导给出了刚粘塑性无网格伽辽金方法热力耦合分析公式,实现了轴对称反向挤压过程的无网格伽辽金热力耦合分析。通过对典型工件的无网格数值模拟分析以及与刚粘塑性有限元分析结果的对比,验证了所建立模型和相应处理技术的准确性。

气门弹簧座多工位锻造工艺优化及数值模拟

多工位高速锻造技术是一种新型锻造技术,在很多发达国家已经得到广泛应用,它在提高生产效率的同时也节省了成本。利用Deform-2D软件分别对柴油机气门弹簧座多工位锻造的两种不同方案进行了数值模拟,对模拟得到的应力分布、载荷变化分布、变形量和损伤值分布等信息进行了分析与比较。优化目标要求在多工位高速锻造过程中每个工位模具载荷较小且每工位分布均匀,同时生产出的零件表面质量好,无裂纹。而第2种方案更符合此优化目标。经试验验证,按照第2种方案生产出的零件填充饱满,无裂纹等缺陷,更适用于采用多工位高速锻造的方法进行锻造。