无网格法在板料冲压成形数值模拟中的应用

以sph算法为代表的无网格方法在爆轰波的数值模拟中具有明显的优势,采用sph算法模拟高能炸药水下爆炸爆轰过程,得到了压力、速度等时历曲线.将数值模拟结果与理论和实验方法得到的结果进行了对比分析,表明sph算法非常适宜处理高能炸药水下爆炸的极短瞬时具有大变形和高度非均匀的动力学极端情形,且求解结果已达到了较高的精度。

描述了板料成形的物理过程、力学模型与模拟成形过程,讨论了数值模拟的数学方法与有限元模拟及其求解步骤,并运用软件dynaform模拟分析了u形法兰件的成形过程,分析了零件的厚度分布,预测了零件可能产生起皱的部位,提出了消除或减少起皱的工艺改进方案。

板料成形的数值模拟可以预测并显示板料在拉深过程中的起皱、拉裂、板料的厚度变化等。描述了板料成形的物理过程、力学模型与模拟典型成形过程,讨论了数值模拟的数学方法与有限元模拟及其求解步骤,并运用软件dynaform模拟分析了u形法兰件的成形过程,分析了零件的厚度分布,预测了零件可能产生起皱的部位,提出了消除或减少起皱的工艺改进方案。

无网格法是一种新兴的数值计算方法,具有独特的性质。简述了无网格法的理论基础及其所具有的优势,详细介绍了几种常用的无网格算法,并以移动最小二乘近似法为重点,对无网格法中的形函数构造作了详细论述。最后,分析了无网格法在小尺度封闭空间声场数值计算中的应用。

无网格法数值模拟基于变分原理,采用权函数来拟合真实解,因此,权函数的构造形式至关重要。无网格法不需要网格单元,只需具体的节点信息,是一种很有前途的数值模拟方法。在已有研究工作的基础上提出一种复杂河道平面区域布点算法,利用该方法生成的离散节点可直接用于无网格法数值模拟计算,也可以进一步利用各种网格化方法,由散点生成无结构网格。为了控制散点分布密度,引入了密度控制函数。区域布点算法的一个关键技术是点包含算法,给出了一种既简便又易于实现的算法。应用实例检验了所提出的方法的可行性,并编制了fortran语言环境下的自动生成程序。

采用无网格算法对二维非定常膛口流场进行了数值模拟.将膛口计算域进行点云离散,采用曲线拟合计算传播导数,用hllc格式计算数值通量,运用龙格库塔法时间推进,得到了一系列随时间顺序的数值计算结果,描述了膛口流场的形成发展过程,清楚地显示了流场波系结构的变化并对其进行了分析.计算结果与文献及实验结果相符,表明该数值计算方法可行,并且具有很好的激波捕捉能力和激波分辨率.

讨论组合网格法(compositegridmethod,cgm)在有限元程序自动生成系统平台(finiteelementprogramgenerator,fepg)上的具体实现。该算法在整个求解区域上采用粗细两套网格求解,不要求规则网格和粗细两套网格嵌套,两套网格单独剖分、互不影响,能处理复杂的问题。该算法用于实际工程计算的迭代次数少,与常用的有限元方法所求得的解相符合,具有更加广泛的应用范围,符合科学和工程计算的实际要求。对搅拌摩擦焊接问题使用组合网格法进行数值模拟,取得了理想的仿真结果。

提出了一种基于颗粒接触的无网格方法（pcmm）,并编制了相应的c＋＋程序,解决了有限元等网格类方法在模拟边坡失稳滑动过程中的网格畸变问题。该方法利用颗粒离散元中的接触拓扑创建连续介质单元,通过颗粒的运动演化实现连续介质单元的自动删除及重建,通过在连续介质单元中引入考虑应变软化效应的mohr-coulomb模型及最大拉应力模型,实现边坡的弹塑性分析及失稳滑移过程的模拟。利用pcmm分析了均质边坡的弹塑性场、沙堆的形成过程及土质边坡的失稳过程。计算结果表明,pcmm在小变形下具有足够的精度,且在模拟材料大变形方面具有明显优势,是一种模拟边坡成灾范围的有效方法。

基于非结构网格对翼型表面的积冰进行了数值模拟研究.通过求解气体欧拉方程得到翼型的绕流流场,使用穿透型壁面边界模拟水滴对翼型表面的撞击,采用迭代法对水滴控制方程进行数值求解,得到翼型表面的水滴收集特性;采用不同的积冰冻结模型模拟霜冰和明冰的冻结过程;利用冰层时间推进法模拟积冰过程,基于积冰法向生长假设生成积冰外形.对naca0012翼型霜冰和明冰的结冰情况进行了预测研究,通过将冰形预测结果与实验结果进行对比说明所提出的积冰模拟方法是有效的,最后分析了积冰对翼型气动特性的影响.

栅格翼是采用一种蜂房结构设计的升力面和控制面,和传统舵面相比具有铰链力矩小、能在较大攻角下保持升力等特点,并得到了越来越广泛的应用。由于栅格尾翼的特殊结构,网格生成具有很大的难度。本文采用了结构、非结构混合网格的办法,在弹体和栅格翼的物面附近区域,生成适合粘性计算的大长宽比的结构网格,弹体网格和栅格翼网格之间采用非结构网格进行填充,满足非结构网格和结构网格交接面的完全对接。本文基于结构/非结构网格体系采用有限体积方法求解ns方程,对不同舵偏角下的栅格翼构形进行了数值模拟,并通过实验结果对数值方法进行了验证。

现代机械制造业总的发展趋势是产品轻量化,工艺柔性化。为了生产高精度、高质量的产品,金属板料成形制造向更轻、更薄、更精、更强、更韧,及成本低、周期短、质量高的方向发展。板料冲压成形技术正是这

介绍了钣金成形数值模拟理论和数值模拟平台,以凹弯边橡皮成形为例,对成形过程的厚度分布、回弹进行了数值仿真研究,为进一步开展精密成形研究奠定了基础。

利用有限元分析软件mscmarc,采用不同网格划分方法,分别建立板材激光弯曲成形的三维弹塑性热力耦合有限元模型。其中一些模型引入了网格自适应技术。用这些模型计算分析了6mm船用钢板激光弯曲成形过程的温度场及变形场。结果表明,自适应技术有效的缩短了模拟计算的时间,在精度变化不大的情况下,大大提高分析效率。计算结果与实验结果吻合较好。

基于laplace插值函数提出了一种类似于无单元伽辽金法的无网格方法——无网格自然邻接点法。该方法克服了自然单元法需要全域三角形网格以及无单元伽辽金法难以准确施加位移边界条件和材料不连续条件、形函数的计算复杂、权函数的选择困难等缺点,适合于考虑多种材料、多步施工过程等复杂岩土工程的自动数值模拟。详细讨论了这种无网格自然邻接点法的分析过程和基本理论,给出其在杆、梁、节理单元和材料不连续面等方面的处理办法,并用一些标准算例和实际的地下工程算例对本文方法的效率、精度和可靠性进行了验证。

针对有限元法等传统数值计算方法存在受单元网格限制、前后处理工作复杂的问题,提出应用一种数值计算方法——无网格伽辽金法,对具有简单边界条件的水利水电工程施工导流的恒定二维浅水流动问题进行了分析、计算.同时利用有限元法进行了对比计算,从流速、水位的计算结果来看,两种计算方法结果相近、误差较小,表明采用无网格伽辽金法解决此类问题是可行的.

无网格自然邻接点法及其在岩土工程数值模拟中的应用——基于laplace插值函数提出了一种类似于无单元伽辽金法的无网格方法——无网格自然邻接点法。该方法克服了自然单元法需要全域三角形网格以及无单元伽辽金法难以准确施加位移边界条件和材料不连续条件、形函...

广义节点无网格法在土力学固结分析中的应用——借鉴流形方法思想，引入广义节点的概念，对传统的无网格法进行了改进，建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点无网格方法。与传统无网格方法相比，广义节点无网格方法更具有一般性，当选取0阶广义节点位移...

利用dynaform软件对喇叭口形制件拉深成形过程进行数值模拟分析,通过理论计算,对制件进行两次拉深.模拟结果显示:该制件能正常成形,说明工艺参数设置合理.利用dynaform软件能够很好地预测成形过程,提高产品质量.

针对衬套零件的特点,分析了成形工艺及挤压前处理,应用deform-3d软件建立有限元模型进行仿真模拟,定点追踪了关键部位在成形过程中的应力、应变、流速等变化情况,并依此为依据设计出双层组合式预应力挤压模,为实际生产提供了有价值的参考。

文章研究了应用于不可压缩流体流动的simple算法来模拟黄河泥沙运移过程,尝试把同位网格中的simple算法应用到河流动力学计算中,数值实验表明该方法能够合理地反映流场和泥沙冲淤过程,在程序设计上比在交错网格中更为简洁,而且模拟结果也更加准确可靠。

采用作者等人开发的基于deform-3d与pro/engineer的网格行重构技术,对典型大断面空心铝合金工业型材分流模挤压全过程(包括焊合过程)进行了模拟分析。结果表明,采用某企业的现行模具设计方案,挤压初始阶段,型材两侧焊合面率先产生焊合,中间部位焊合面的焊合相对滞后,导致挤出型材断面的中间位置金属流量不足,同时模芯出现弹性偏移,易造成壁厚超差;挤压稳态阶段,模孔附近型材的最高温度为520℃、焊合室内的静水压力约为a6005铝合金屈服强度的5~10倍、模芯弹性偏移量为0.43mm,基本满足型材挤出温度、焊合质量及壁厚尺寸公差的要求。

由于镀铝钢板的表面镀层为含硅量5%～11%的al-fe-si系金属间化合物,且表面有一层极薄的al2o3表面钝化层,故其具有优异的耐热性、热反射性及耐腐蚀性,常用其制作隔热汽车零部件。但当其厚度小于0.5mm且镀层厚大于20μm时,会因镀层厚度比例的增加而降低其冲压成形性能,从而引起冲压件严重起皱及局部破裂。针对这一问题,本文选择轿车消声器隔热罩国产化作为研究对象,对其冲压成形过程进行了模拟仿真,分析并预测了产生冲压质量缺陷的原因,并对影响冲压质量的主要参数进行了优化。模拟结果表明,经过参数优化后,有效的抑制了冲压缺陷和提高产品质量。