CONFORM连续挤压耦合热变形过程的刚粘塑性有限元分析

基于刚粘塑性有限元法理论和传热学理论，建立了一套塑性变形过程与传热过程的耦合数值分析方法及其技术处理方法。并且对了ＣＯＮＦＯＲＭ连续挤压变形过程进行了热力耦合数值模拟，从而揭示了ＣＯＮＦＯＲＭ热变形过程中金属的变形行为。

基于刚粘塑性有限元模拟的汽轮机叶轮模锻的预成形优化

针对汽轮机叶轮模锻的预成形设计,本文建立了以打击能耗最低和模具作用载荷最小为目标函数,以完全填充为约束条件,以坯料初始高径比为优化变量的预成形坯料优化方案。利用刚粘塑性有限元方法模拟汽轮机叶轮等温模锻成形过程,具体分析了不同坯料初始高径比对成形载荷、塑性应变能以及分流面的影响。数值模拟结果表明获得的预成形H/D最佳尺寸可明显减少模锻锤击次数和模具磨损。所提出的有限元模拟预成形优化方法十分有效,克服了以往凭经验设计的弊端。

板坯轧制的刚粘塑性有限元分析

作者将变位的不完全乔里斯基分解刚度矩阵和共轭梯度法相结合 ,即变位的不完全乔里斯基分解和共轭梯度法 (shiftedICCG法 ) ,求解速度增量方程 ,进而对板坯轧制过程进行刚粘塑性有限元分析。并对该算法的迭代次数、变位参数 ψ进行了检测 ,同时对工艺参数的模拟结果进行了分析。

金属刚粘塑性变形的能量泛函与动力显式算法有限元分析

设计出刚粘塑性动态变形场的能量泛函，采用罚函数法和Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ乘子法取消对运动容许速度场满足体积不可压缩的约束条件，运用虚功原理和广义变分原理，推导出刚粘塑性变形的动力分析显式算法有限元方程，以及速率形式的中心差分求解的时间积分显式，给出了两个金属变形的算例．

基于金属刚塑性/刚粘塑性不可压缩材料的无网格RKPM法

文章将刚塑性/刚粘塑性流动理论与再生核质点方法(RKPM)相结合,提出了基于刚塑性/刚粘塑性不可压缩材料的无网格RKPM法,进一步拓展了无网格RKPM法的应用范围。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,推导了金属塑性成形过程无网格RKPM法数值模拟的刚度方程,给出了关键算法。对平面应变镦粗过程进行了数值模拟,并将模拟结果与刚塑性有限元体积成形商品化软件Deform 2D计算结果作了比较,二者吻合良好,表明了该文方法的正确性和有效性。

炸药爆轰产物驱动不可压缩刚粘塑性柱壳的运动

从质量和动量守恒关系出发 ,结合炸药爆轰产物压力剖面的分析和假设 ,导出了不可压缩刚粘塑性柱壳在柱面散心和聚心爆轰产物推动作用下的运动方程。应用该方程式计算爆轰驱动柱壳的运动与实验结果及动力有限元程序DYNA2D的数值模拟结果十分接近 ,说明散心爆轰波场合波后产物流场可用柱面Taylor波的近似解合理描述 ,有限初始半径聚心爆轰波后产物流场可用平面Taylor波近似描述。

叶片精锻三维刚粘塑性有限元模拟系统的研究

叶片精锻是叶片锻造的发展趋势 ,但由于叶片形状复杂 ,所用材料难变形 ,实际生产中不得不进行反复试制 ,造成很大浪费。计算机技术的飞速发展 ,使得采用三维有限元数值模拟技术模拟叶片精锻过程成为可能。为此 ,在解决三维有限元模拟关键技术问题的基础上 ,自行开发了面向叶片精锻过程的三维刚粘塑性有限元模拟分析系统 3 D-PFS。系统的可靠性得到了以塑泥为模拟材料的物理模拟试验的验证。对不同类型叶片精锻过程的进一步模拟分析 ,结果表明 :3 D-PFS是模拟分析叶片精锻过程可靠的工具。该研究对提高叶片锻造工艺的研究水平及发展叶片精锻理论具有重要意义。

叶片精锻三维刚粘塑性热力耦合有限元模拟系统

采用基于边界构形的内缩法,实现了三维畸变网格的重新划分;提出了初矢修正法对触模节点的位置进行修正,解决了由于离散的模具网格的法矢不连续造成的"死锁"问题;采用准静态迭代法简化了速度场和温度场耦合计算过程;特别是针对减速因子β的选取,建立了适用于三维复杂成形过程刚粘塑性罚函数法有限元三次因子法的计算公式,并结合进退搜索法提出了改进的三次因子快速算法,提高了模拟计算效率和稳定性.在此基础之上,开发了面向叶片精锻过程的三维刚粘塑性热力耦合有限元模拟分析系统(3D-CTM).系统的可靠性得到了圆柱体镦粗的验证.对单榫头叶片精锻过程的模拟分析结果表明,3D-CTM是模拟分析叶片精锻过程的可靠工具.

复杂变形过程刚粘塑性有限元模拟的快速算法

基于加快刚塑性有限元法迭代收敛的三次因子法原理 ,首次建立了在刚粘塑性有限元迭代计算中确定减速因子的公式 ,并结合进退搜索法的优点 ,提出了改进的三次因子快速算法。并将该方法应用于自主开发的叶片三维刚粘塑性有限元模拟系统。计算结果表明 。

基于刚粘塑性有限元法的定子挤压工艺仿真

该文讨论了油泵定子传统成形方法的局限性,提出了采用温挤压工艺成形油泵定子的新工艺,为验证新工艺的可行性以及降低产品开发周期与模具成本,对油泵定子温挤成形过程的有限元仿真分析,优化了成形工艺及模具参数,通过与物理试验比较,验证了数值模拟分析的准确性。研究结果表明①采用新工艺可以成形出机械性能好、材料利用率高的油泵定子;②采用数值模拟优化后的坯料,可以成形出锻件质量好,综合机械性能高的产品;③生产试验表明,有限元数值模拟是分析金属塑性成形问题的一种先进的、有效的方法,采用数值模拟优化后的方案对锻件进行生产试制,可以获得成形质量好的锻件,且模拟结果与生产试制结果一致。

真空成形制件厚度分布控制工艺的刚粘塑性壳有限元分析

本文作者以模拟粘塑性板壳成形过程为目的，开发了有限元软件ＡＲＶＩＰ－３Ｄ。本软件可以用于分析塑料的中空成形、压缩空气成形和真空成形等塑料板壳热成形问题。由于塑料压缩空气成形和真空成形过程是一种周边固定的正压吹塑或负压吸塑成形方法，所以成形零件厚度分布不均匀是非常显著的。本文着重介绍了本程序在塑料板材压缩空气成形和真空成形零件厚度分布控制过程中的应用，给出了盒形件的成形厚度分布控制工艺设计实例。

模锻过程刚粘塑性有限元模拟中关键问题的处理

探讨了应用刚粘塑性有限元模拟金属成型过程中几个关键问题的处理技术，在此基础上提出一系列算法，开发了锻造过程通用有限元模拟系统，并采用该系统完成了发动机气门锻造过程中金属的变形分析与模具的优化设计。实例表明该系统是稳定而有效的。

基于罚函数法和Backofen模型的刚粘塑性有限元列式推导

讨论了刚粘塑性有限元法,对其基于罚函数法和Backofen模型的求解列式进行了详细的推导。

热冲盂成形过程的刚粘塑性有限元模拟

采用刚粘塑性有限元法对热冲盂成形过程进行了数值模拟.讨论了刚粘塑性有限元法,并分析了热冲盂成形工艺的模拟结果。

刚粘塑性有限元软件 TFORM2 及其应用

刚粘塑性有限元法是模拟塑性成形过程的有力手段。本文介绍了二维刚粘塑性软件ＴＦＯＲＭ２的功能，讨论了软件的主要理论和实施技术。该软件可在微机上运行，具有通用性强、前后处理功能丰富和模拟精度较高等特点。

压气机静子叶片锻造过程的三维刚粘塑性有限元模拟

利用三维刚粘塑性有限元法对某重型燃机压气机静子叶片的锻造过程进行了数值模拟分析,揭示了叶片锻造变形规律,并以实际锻造工艺试验对其进行了试验验证。锻造工艺试验与数值模拟结果吻合较好,从而验证了数值模拟结果的可靠性。该研究对压气机静子叶片锻造工艺的优化设计具有重要的指导意义。

考虑材料参数的刚粘塑性有限元初始速度场自动生成方法

本文采用一种包含材料硬化指数ｎ和速率敏感性指数ｍ的刚粘塑性有限元模型，阶段硬化处理考虑到等效应力公与应变率有关，依据线粘性材料假设，提出了考虑材料参数ｎ、ｍ影响的刚粘塑性有限元初始速度场自动生成方法，改进了文献［３］方法。数值模拟结果与有关文献的计算和实验结果进行了比较，表明本文方法是有效的。

刚粘塑性有限元数值模拟中粘性系数的获取方法

以塑性元件和粘性元件并联的模型为基础 ,研究材料粘性系数的获取方法 ,给出了一些材料的粘性系数和影响因素之间的关系曲线 ,为模拟研究中粘性系数的获取提供一种方便有效的方法。

基于罚函数法和前期本构模型的刚粘塑性FEM求解列式的推导

对四种牌号的Al合金(LF6,LC4,LD5,LY12)的高温塑性变形拟合出的本构方程进行整理,并采用罚函数法和前期模型,推导出刚粘塑性有限元法的求解列式.此列式将是后期数值模拟的出发点.

热力耦合刚粘塑性有限元模拟技术的研究

热锻过程中温度和变形相互之间的影响是非常显著的.以刚粘塑性有限元法和热力耦合模拟热锻过程的基本原理为基础开发了一套有限元模拟软件,对模拟中存在的初始速度场、收敛准则和摩擦条件等关键问题提出了有效解决办法,并以镦粗为例进行了模拟.