基于新型三角形壳元和多重动态自适应方法的薄板冲压成形分析

薄板冲压成形是利用金属板料的塑性,在模具的外力作用下成形的工艺方法。从薄板冲压成形过程的关键技术出发,开发用于薄板冲压成形所需的新型三角形壳单元;基于更新的拉格朗日框架,嵌入用于材料非线性求解的隐式径向返回算法;开发用于接触分析的接触搜索算法和接触力计算方法,求解薄板冲压成形问题。计算效率与计算精度之间的平衡是薄板冲压成形有限元仿真的关键,应用几何与能量结合的误差准则提高加密范围的准确性,引入根据几何矢量插入新节点的方法来减少接触计算的迭代,提出一种多重动态自适应算法。随着计算过程中变形区域与应力集中区域的变化,对网格进行多重“加密-聚合-加密”。通过有限元仿真实例对比,表明此算法能够保证计算精度的前提下提升计算效率。