链条滚子反挤压刚塑性有限元模拟研究

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本文采用刚塑性有限元法对链条滚子成形关键工序—反挤压工序进行了数值模拟研究,并引入节理单元对接触摩擦区进行模拟。 本文根据有限单元法的基本原理,并结合刚塑性流动的基本理论,推导出本体部分的刚塑性有限元矩阵方程,采用将节理单元部分与本体单元部分进行耦合的方法,进一步推导出引入节理单元进行接触摩擦处理后的有限元耦合方程。 本文也据此开发了一套可以有效运行的模拟程序系统,该系统可将模拟计算结果进行可视化显示。同时,对数值模拟中的一些关键技术问题,如粘摩系数的获取、初始速度场的选取、迭代收敛判据、奇异点的处理和网格重划技术等,进行了分析和探讨。 文中针对反挤压过程网格畸变严重的特点,运用Marc软件对整个反挤压过程进行了网格重划处理,更真实地显示了网格畸变后的变形情况。 最后,本文还进行了实验研究,并将有限元数值模拟的结果与实验所得结果进行比较分析,从而验证理论的可行性和程序系统的可靠性。
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