复杂铝型材挤压成形有限体积仿真

根据型材挤压成形属于特大变形、热-力耦合、坯料头部存在变形死区等特点，采用欧拉描述有限体积法(FVM)模拟了3级复杂型材的挤压成形过程，避免了传统刚塑性有限元法无法模拟变形死区，拉格朗日描述有限变形弹塑性有限元法难以重划特大变形网格等难题．模拟过程中，采用欧拉描述FVM仿真坏料流动，采用拉格朗日描述有限元法仿真模具变形和应力，采用显式动态接触算法仿真坏料与模具之间的相互作用．确定了兼顾仿真精度和速度的有限体积网格的最小尺寸和单元最大数量，提高了计算效率；建立了6063-T5铝合金在不同变形温度下的系列热-本构-摩擦模型，获得了金属流动、力能、温度、密度变化分布．为工艺和模具参数优化提供了依据．     

机车用柴油机连杆杆身模锻成形的计算机模拟

连杆工字型杆身肋底是模锻成形中经常产生缺陷的部位。采用基于ＡＮＳＹＳ软件所开发的弹塑性热－力耦合有限元模拟系统,利用网格重划技术,对机车用柴油机连杆杆身截面模锻成形进行了弹塑性热－力耦合有限元模拟,得到了变形过程中的应力场、应变场及温度场的分布。根据变形过程中节点流动趋势,分析了折叠可能产生的原因和部位,并为确定合理的成形工艺方案和模具形状、提高成形质量和模具寿命提供了可靠的依据。     

金属塑性成形过程仿真的网格再划分技术研究

针对金属塑性成形过程数值仿真技术的重要环节──有限元网格再划分技术进行了深入地研究．提出了一种全自动４节点四边形网格生成方法，就再划分技术中的一系列算法和技术处理方法进行了详尽的分析，并将这种再划分技术用于模锻成形过程的数值模拟．     

铝型材挤压有限元和有限体积对比模拟

研究了有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)模拟金属塑性成形的基本理论和求解方法．针对铝合金门窗型材制品截面形状十分复杂、壁薄而成形坯料厚的具体特点，分别采用FEM和FVM对其挤压成形过程进行了对比模拟．结果表明，FEM计算效率高，但在模拟终成形阶段时，由于频繁的网格再划分，造成模拟结果严重失真；FVM避免了网格再划分问题，模拟精度高，但计算时间长．提出了采用FEM模拟铝型材挤压预成形，FVM模拟终成形的复合模拟方法，解决了料厚而壁薄这类铝型材挤压成形的数值模拟问题。     

金属三维塑性成形过程无网格伽辽金法数值模拟技术

将无网格伽辽金法(EFGM)与三维刚(粘)塑性流动理论相结合,对EFGM在金属三维塑性成形过程数值模拟中的应用技术进行了研究.分别采用边界奇异权法和修正的罚函数法处理速度边界条件和体积不可压缩条件,采用反正切摩擦模型处理摩擦边界条件,推导了金属三维塑性成形过程EFGM法数值模拟的刚度方程,给出了关键算法.对长方体金属镦粗过程进行了数值模拟,并将数值结果与三维刚塑性有限元体积成形商品软件Deform3D计算结果作了比较.发现两者吻合良好,表明了本文方法的正确性和有效性.     

增量法在金属塑性成形有限元分析中的应用

有限元法是一种有效的数值计算方法，已经被广泛应用于金属成形过程的数值模拟中，由于金属塑性成形多是大变形且一般都是非线性的，所以需要运用增量理论来进行分析。本文论述了增量法在金属塑性成形有限元分析中应用的原理及方法，以Marc软件为平台，介绍了增量法在金属塑性成形有限元数值模拟中的应用。     

方管闭式辊弯成型过程的变形及流场

采用三维弹塑性大变形有限元法模拟了方管四辊辊弯成形过程，给出了变形场、流场和瞬态应变场等场变量分布，研究了不同孔型对方管壁厚变化及金属流动的影响，对角部缺陷和内孔缺陷进行了计算机模拟分析，为建立闭式辊弯成形理论奠定了基础．     

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RKPM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.     

移动边界下塑料熔体充填模拟的稳定性方法

针对具有移动边界的塑料复合成形过程模拟中因网格变形而导致的数值稳定性问题,提出了塑料熔体充填模拟的稳定性方法．该方法基于任意拉格朗日欧拉法建立移动边界下充填模拟的控制方程,采用四面体单元中引入中心速度稳定的速度压力耦合计算方案,提升了移动网格下塑料熔体充填模拟的稳定性和精度;进一步针对计算过程中网格变形导致四面体单元反转错误的问题,采用引入反转单元罚函数的线弹性网格优化方法,提升了移动边界下网格变形的稳定性;数值稳定性实验表明该方法在网格极端变形和不同单元纵横比下均能稳定求解．最后采用具有柔性移动边界特征的注射压缩-热压复合成形工艺对该方法进行验证,发现移动边界下塑料熔体流动前沿的模拟误差为3.3%,实现了对此类成形工艺的精确模拟．     

金属成形过程实验模拟和理论转换热能原理

引入了大变形流动理论的偏相似耦联方程的概念 ,并应用加权余量法建立了金属成形过程中的实验模拟和理论转换热能原理 ,根据该势能原理并应用拉氏乘子法 ,建立了相应的广义势能原理 ,这些势能原理将在实验模拟的基础上为实现模型体和原型体位移与应力场的互相转换奠定理论基础 ,并对金属成形过程的理论研究与实验验证有重要的理论意义和实用价值     

十字轴多工位模锻成形的三维有限元仿真

通过使用集成化技术，把ＣＡＤ系统和塑性成形有限元求解系统集成在一起，成功地解决了体积成形三维有限元仿真中的复杂三维模具几何建模、六面体网格划分及再划分、六面体网格质量优化和复杂三维模具／工件间的动态接触处理等关键技术难点，并建立了通用的功能完善的体积成形三维有限元仿真系统Ｆｏｒｍｉｎｇ３．使用Ｆｏｒｍｉｎｇ３对实际生产中的复杂锻件的多工位成形过程进行了三维有限元仿真，从而掌握了该锻件的成形规律，同时对上述关键处理技术的可靠性进行了验证．     

高强度钢板的热塑性成形极限

以22MnB5为研究对象,通过试验与数值模拟相结合的方式研究了高强度硼钢在高温下的热塑性成形极限. 开发了基于Nakajima测试的成形极限试验装置TFLD300,进行了高温条件下的成形极限试验并获得了不同温度下的成形极限曲线,由此建立了考虑温度影响的三维成形极限图3D-TFLD(thermal forming limit diagram). 在自主开发的商业金属成形软件KMAS(king mesh analysis system)基础上,结合热成形热、力及相变多物理场耦合关系开发了热成形分析模块,并将三维成形极限图作为高温成形性的判断准则引入到热成形数值模块中. 以一款汽车B柱为例,通过KMAS软件对其热成形过程中的破裂情况进行了数值模拟,并与试验进行对比,结果证明KMAS软件热成形分析模块和3D-TFLD能够准确地预测板料在热成形过程中的破裂情况.     

基于AutoCAD实体造型的铸件网格剖分程序

以ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２实体造型模块（ＡＭＥ）为图形输入工作平台，研究了ＡＭＥ提供的六种基本实体的ＤＸＦ文件数据格式，开发出铸件实体有限差分网格剖分程序，并举出实例．     

基于曲面偏置的六面体有限元网格再划分算法

根据曲面偏置理论 ,提出一种有效的六面体网格再划分方法 ,并研究了具体实现中的若干关键技术和特殊问题的处理方法 .该方法由表及里 ,逐层生成六面体单元 ,所生成的表层单元质量明显优于内部的单元 .基于提出的算法建立了六面体网格再划分原型系统 ,并给出了几个算例 .结果表明 ,所提出的算法是可靠的 ,适用于任何形状复杂的金属塑性成形过程数值模拟中的六面体网格再划分 .     

数值流形方法中的网格重分技术及其应用

研究了网格重新划分的判断准则及新网格系统的自动生成,采用Sherpard形函数提出了新旧风格信息传统的参数传递方法,给出一种通用的,适合二维刚塑性分析的网格重划分方法,数值算例表明,该方法具有高的精度和计算效率。     

薄板成形仿真动力显式算法的虚拟凸模速度分析

研究了薄板成形动态仿真力学模型中虚拟凸模速度对计算精度和计算效率的影响,根据系统动勇与内能的比值,沙漏能与内能的经值,提出了薄板成形动态仿真研究力学建模中虚拟凸模速度的选取准则,以Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ’９３的方形盒考题为算例,将仿真计算结果与Ｍａｋｉｎｏｕｃｈｉ的实验数据进行比较,验证了该准则的合理性,并且已将该准则用于桑塔纳２０００型桥车车顶的成形动态仿真分析中。     

多工步板料成形过程的计算机仿真

目前金属板料成形工艺制定和模具设计仍然采用传统的单纯依靠工艺人员的经验和试模生产验证的方法进行,难以掌握成形过程材料的流动情况,以及进行工艺参数的优化．针对设计生产中这一普遍状况,介绍金属板料成形过程计算机仿真技术,探讨了在生产实际中应用ＣＡＥ技术的技术路线．通过比较单工步成形和多工步成形分析的技术特点,介绍了多工步成形过程的计算机仿真中的信息传递,并给出汽车轮辐多工步成形过程仿真的成功案例．     

汽车翼子板零件冲压成形过程模拟

介绍了静力隐式弹塑性有限元法的非线性方程组解耦的求解算法及一些关键技术，对汽车覆盖件多工序成形数值模拟问题进行了具体的研究，讨论了有限元模拟技术在板料成形中的应用。     

采用网格再划分技术的网格推延造型

提出了一种对自由多边形物体直观高效的三维网格推延造型方法,采用这种造型方法,用户可以在已有的三维物体上勾勒两笔二维轮廓,从而推延了新的空间网格曲面,阐述了两种网格再划分技术,网格优化和网格细分,在此基础上,详细介绍了网格推延造型的方法,该方法能广泛地应用于多边形物体的自由造型。