材料塑性成形过程最优化设计—─灵敏度分析方法在模具设计中的应用

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本文在已发表的基于有限元灵敏度分析的模具形状优化设计方法一文的基础上, 给出这一方法的具体应用技术。介绍有限元灵敏度分析和模具形状优化设计的步骤; 讨论网格再划分技术以及灵敏度参量的数据传递; 提出解决有限元分析大变形问题的体积损失问题的方法及其与优化迭代收敛性的关系。最后应用该灵敏度分析方法对锻造过程进行模具形状优化设计。设计结果表明, 采用优化设计的预锻模具所得到的终锻件形状与所要求的理想终锻件形状十分接近。 Based on the published article on the optimization of mold shape design based on the finite element sensitivity analysis, this paper gives the specific application of this method. This paper introduces the steps of finite element sensitivity analysis and mold shape optimization design. It also discusses the grid re-division technology and the data transmission of sensitivity parameters. The method of solving the volume loss problem of finite element analysis of large deformation problem is proposed and its relationship with the optimization of iterative convergence. Finally, this sensitivity analysis method is used to optimize the shape of die forging process. The design results show that the shape of the final forging obtained with the optimized design of the forging die is very close to the shape of the desired final forging.
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