锻造过程无网格迦辽金法数值模拟技术的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:siery
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属塑性成形技术在金属零件的制造过程中起着十分重要的作用。它不仅具有生产效率高、产品质量稳定、原材料消耗少的优点,而且还可以有效地改善工件的组织性能。对于成形过程进行模拟不仅可以减少实验成本,而且能够提前发现成形过程中的问题,对于工程实践具有重要的指导意义。随着计算机技术的发展和数值计算方法的日益完善,有限元方法成为应用较为广泛的数值模拟技术。但是,当工件变形到一定程度时,有限元网格将产生畸变现象,此时,这种以单元作为基本概念的有限元方法面临着一些难以处理的问题。无网格方法基于离散节点的近似,避免了有限元方法对于网格的依赖,在涉及到网格畸变的大变形问题分析中具有一定的优势,并且在数据准备和后处理方面也比有限元方法灵活简单。无网格方法作为一种较为新颖的数值方法,经过十余年的发展,已经逐渐应用于金属塑性成形过程的模拟,并且取得了一定的成果。但是对于非稳态大变形金属塑性成形问题,由于成形过程的复杂性,许多关键应用技术还有待于研究。尤其当金属流动比较剧烈或变形比较复杂时,由于节点分布的非均匀性增强和变形域形状更加复杂,速度场的近似精度和变形域的积分精度会有所下降,进而导致数值模拟出现错误。镦粗是典型的锻造过程,对于其成形过程的金属流动规律以及应力应变分布等已经有了较多的研究。本文主要在原有的无网格分析程序基础上针对镦粗过程进行了数值模拟,研究了摩擦系数、权函数影响域半径和离散点数目等因素对于无网格法的精度和效率的影响。研究发现摩擦力的存在是镦粗产生鼓形的主要原因,随着摩擦力的增大,镦粗成形过程的载荷力越大;而且摩擦力越大,镦粗成形的变形不均匀程度越大。影响域半径是无网格伽辽金法的一个重要参数。本文在其它模拟参数不变的情况下,研究了影响域半径对无网格方法计算能力和计算效率的影响。影响域半径过小会出现无网格法无法模拟的情况,随着影响域半径的增大,无网格法能够模拟的变形程度随之增大,但是当影响域半径增大到一定的程度,其模拟能力变化不大。所以合理选择影响域半径对于无网格方法是很重要的。离散点的数目对无网格方法的分析效率和分析精度影响很大。通过模拟分析可知,增加离散点的数目能够更好地反映金属的流动趋势,还可以提高模拟精度,但是增加离散节点数目会显著降低模拟效率。所以在对变形体进行离散时,要根据具体情况协调好计算效率和分析精度之间的关系。以上各种分析与有限元方法的分析结果进行了对比研究,在相同的模拟参数情况下,二者的分析结果吻合程度较高,由此验证了所建立的无网格伽辽金法基本理论以及程序的准确性和稳定性,为无网格伽辽金法在金属塑性成形分析中的应用奠定了基础。采用无网格伽辽金法对等通道90°弯角挤压进行了模拟,研究了模具圆心角和摩擦系数这两大因素对于等通道弯角挤压的影响。研究表明模具圆心角越小,挤压件的等效应变分布越均匀,但是模具圆心角越小,挤压载荷越大,模具承受的变形抗力越大,严重影响模具的使用寿命。摩擦系数对等效应变的影响较小,对挤压载荷影响显著。为了减小载荷,必须采取措施来减小工件与模具之间的摩擦。
其他文献
较大的市立法评估有立法前评估和立法后评估。目前大多数地方注重立法后评估,但是,立法前评估有利于减少立法成本、提高立法效益。国家机构在保证主体的法定性、权威性方面具
对用户查阅现状的调查既是词典学研究的重要内容,对二语教学也极具理论和现实意义。文章以中国EFL学习者为调查对象,通过问卷调查,系统分析中国EFL学习者对汉英词典的查阅现
目前我国政府提出优先发展公共交通,积极倡导绿色出行,坚持"城市公交优先"。作为职业院校,要为地方乃至区域经济建设和社会发展的需要培养高素质技术应用型人才,根据区域产业
本文主要研究磁性纳米材料的合成条件,通过改变反应条件控制晶体生长,并且测量其各项性能,并展望了磁性吸附剂在水处理方面的应用前景。主要研究内容以及结果如下:1.通过简单的水
随着2019年房地产税立法提上日程,房地产税征收问题再次引起社会各界关注。考虑到房地产税调控房价、调节收入分配的作用有限,本文从地方财力提升、地方公共品有效供给及地方
中国企业出口的一个奇怪现象是:出口产品价格远低于国内价格。这是传统的国际贸易理论所无法解释的,也是学术界关注的重要问题。本文基于1999~2007年中国工业企业的微观数据,
随着制造技术的进步和企业外部竞争的日趋激烈,产品的生命周期越来越短。为了在销售期内实现利润最大化,零售商需要对产品在销售期内的价格路径和订货数量进行有效管理。传统
数控系统是衡量一个国家制造业水平的重要标志,越来越受到人们的重视。随着计算机软硬件技术、通讯技术和网络互连技术的飞速发展,开发多过程数控系统已经成为可能。多过程数
本文主要针对烟厂用焚烧炉内部固定保温层的钢针和锁片的高温氧化进行研究,寻找性价比更好的材料来替代现在价格昂贵的316L的材料,节约维修费用,降低生产成本。根据资料的查询,论
采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术测量钢铁中钒、钛元素的含量。选取VI440.85nm和TiI334.19nm作为定量分析谱线、基体元素谱线FeI438.35nm作为内标谱线,分别建立了基本定标法和内定