等效拉延筋模型在板料成形数值模拟中的具体实现

在板料成形中,为有效控制材料的流动经常需要设置拉延筋。综合权衡数值模拟的效率和精度,通常采用等效拉延筋代替实际拉延筋。论述了等效拉延筋模型的实现。首先提出了一种新的拉延筋接触搜索算法,然后具体说明了节点拉延筋约束阻力、塑性厚向应变的施加方案。利用自主开发的汽车覆盖件冲压成形模拟软件SheetForm模拟了方形件的成形过程,证明了该模型的可行性。

板料冲压成形数值模拟中等效拉延筋模型的建立与实现

设置拉延筋是板料拉深成形过程中控制材料流动的有效方法。在板料成形数值模拟中 ,为节省计算时间 ,常采用等效拉延筋模型。本文在参考国内外有关资料的基础上 ,建立了一种等效拉延筋模型。模型中考虑了拉延筋约束力、塑性厚向应变以及垂直于压料面的约束保持力的影响 ,并在程序中予以实现。

基于代理模型的板料成形优化技术进展

综述了板料成形优化技术现状,针对优化中计算成本高的问题,提出了基于代理模型的优化技术,包括可立格模型、响应面模型、神经网络模型等。从实验设计、代理模型的建立,以及优化求解等方面进行了阐述。针对产品设计中因素的随机性和不确定性,为减小目标函数对设计变量的敏感性,将稳健设计理论应用于板料成形优化中,以提高产品的可靠性和稳健性。

板料成形中材料模型的研究进展

介绍了板料成形数值模拟中材料模型的研究进展。将材料模型的理论研究分为屈服准则、强化模型、流动法则、加卸载历史4个方面,并进行简要综述;对材料在循环加载条件下应力应变曲线的实验获取方法进行了探讨,重点介绍了板料压缩、三点弯曲实验确定材料反向加载应力应变曲线的原理和方法;对当前屈服准则、强化模型的研究热点和发展方向进行了分析。

等效拉延筋模型及其在板料成形数值模拟中的应用

讨论等效拉延筋的建模方法、常用模型及其在板料成形数值模拟中的应用情况,并指出研究中仍存在的问题及今后的发展方向。

金属板料冲压数值模拟中的宏观硬化模型研究现状

金属板料冲压数值模拟的精度取决于所应用的材料模型是否能够对材料的弹塑性行为提供准确描述。对于考察材料力学响应在变形过程中的变化,采用宏观硬化模型,并将微观结构特征整合在宏观内变量中,是一种合适的方法。文章结合微观结构演化,讨论了对金属材料宏观硬化的4种基本方式(各向同性硬化、运动硬化、旋转硬化、畸变硬化)及其限制;根据对不同应变路径变化下材料性能变化的描述,归纳了近年来较为典型的板料宏观硬化模型研究,并指出其不足之处及需要进一步研究的内容。同时,就金属板料冲压的宏观硬化模型研究需要注意的问题进行讨论。

有限元模型转换及其在金属板料成形数值模拟中的应用

本文根据CAD和CAE软件各自的功能和特点 ,探讨了板料成形数值模拟中CAD模型向CAE模型转换的方法 ;并针对有限元分析软件ANSYS与ABAQUS的实际特点 ,编写了有限元模型转换接口程序 ,用实例验证了所编接口转换程序的可行性与正确性。

等效拉深筋精细数值化模型与起皱模拟应用

提出一种等效拉深筋精细数值化模型。根据拉深筋与弹簧的作用效果相似的特点,在板料冲压成形动力显式算法中采用弹簧单元处理等效拉深筋模型,实时、同步地反映等效拉深筋模型的被动作用效果,能更准确地模拟冲压成形过程中板料的流动规律。实际汽车覆盖件实验结果表明,等效拉深筋精细数值化模型能够准确模拟拉延成形过程中局部起皱的产生、发展和最终起皱的形貌。

板料成形快速仿真集成系统功能模型设计

介绍了将自动测量技术、离散点直接生成有限元网格技术 ,板料有限元数值模拟仿真技术等集成在一起 ,建立金属板料快速仿真集成系统 ,使用 IDEF0法建立了集成系统的功能模型 ,并说明了各模块的具体作用 ,为整个系统的建立奠定了基础。

汽车骨架零件成形数值模拟及其建模的研究

汽车薄板类零件大都具有三维空间曲面 ,在冲压成形中变形复杂 ,变形规律不易把握。因此汽车薄板零件数值模拟冲压成形技术已成为当今计算力学中富有挑战性的课题之一。阐述了汽车薄板零件冲压有限元建模中的曲面划分、接触参数设置等关键技术问题 ;并运用非线性有限元软件包SHEET FORMING对某汽车骨架零件进行冲压数值模拟 ,分析了可能出现的问题。这对改进汽车模具设计、缩短模具调试周期、降低生产成本具有积极的意义。

拉延筋对板料成形及回弹影响的数值模拟

回弹现象是汽车覆盖件生产制造过程中普遍存在的问题,直接影响着零件质量。文章提出5种拉延筋的几何模型,以U型板拉延过程为例,基于Dynaform仿真平台建立有限元分析模型,对其成形过程进行数值模拟及回弹分析,并进行实验验证。仿真结果表明,5种几何模型的拉延筋能够提高板料的塑性变形,对板料的成形性有积极影响,且均能够有效地控制板料回弹。实验结果验证了数值模拟的准确性,从而证明5种几何形状的拉延筋对该零件回弹控制效果较好,可用于指导实际生产。

金属板材成形中拉深损伤模拟的两种求解方法

讨论用数值模拟预测板材成形中发生拉深损伤破坏的两种不同的求解方法。第一种是采用完全耦合的弹塑性破坯模型的动力显式数值方法。基于状态参量的不可逆热力学过程 ,完全耦合的本构方程考虑各向同性强化和拉深。这些已引入有限元软件ABAQUS/E用于对金属成形的模拟。在数值技术方面 ,隐式积分方法被用来对本构方程的局部时间积分 ,动力显式技术用于求解总体平衡方程。第二种方案是采用简化的损伤模型的方法 ,被称为逆法 (InveseApprch)。I.A被限定在考虑各向同性强化和损伤的塑性全量理论基础上的简单的本构关系。做比例加载和临界损伤达到以后的损伤饱和假定 ,可以得到损伤演化方程的封闭解。这两种损伤模型在编程中的实施采用两种方式 :计算中考虑或不考虑损伤作用 ,也就是耦合的或非耦合的计算。

基于GTN细观损伤模型的板料成形过程损伤分析

针对金属板料成形过程中的损伤破裂问题,基于Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)细观损伤本构模型建立了相应的损伤力学有限元数值计算方法,将完全隐式应力更新算法与显式有限元计算相结合,并考虑了板料的塑性各向异性行为,通过用户自定义材料子程序VUMAT将损伤模型嵌入到有限元软件ABAQUS中。对AA5052-O铝合金板材圆杯拉深成形损伤破坏过程进行了数值模拟计算。分析了采用不同板坯大小时零件的破裂情况,并与实验进行了对比。结果表明:GTN损伤模型可以有效揭示金属板材的复杂损伤行为并预测破裂缺陷;随着板坯直径的增大,零件的破裂趋势也增大。

板料液压成形数值模拟关键技术研究

本文就LS-DYNA在液压成形的数值模拟中所遇到的如单元类型的选择、接触和摩擦的处理、等效拉深模型的建立及液体压力的加载等关键技术的处理作了研究介绍，并通过应用实例分析，证明了该方法在板料液压成形分析的可行性。

连续柔性成形过程的有限元建模方法

通过分析连续柔性成形装置的结构特点,提出了柔性辊离散和连续两种建模方法.从接触方式、应力分布等方面对两种有限元模型进行比较,结果表明:柔性辊离散模型中的刚体短辊以分段折线逼近目标曲线形状,与板料为点接触,柔性辊连续模型中的实体辊与板料为光滑曲线接触;相比于光滑曲线接触,从厚度分布可以看出点接触导致了鞍面件厚度分布不均匀,产生了局部变形;柔性辊连续模型的应力分布较离散模型均匀.采用两种有限元模型成形鞍面件和球面件并与实验结果比较,可知柔性辊连续模型预测实验件的偏差小于离散模型的偏差,说明其更适用于模拟连续柔性成形过程.