随着精冲技术在汽车制造、航空器制造、通用机械等领域越来越广泛的应用,针对精冲过程的有限元数值模拟也越来越成为目前精冲应用领域从设计到制造的重要环节,而网格剖分是精冲成形有限元分析的关键技术之一。由于精冲成形过程复杂,是一种大位移、大转动以及大应变的塑性加工过程,为了在保证计算精度的情况下减少计算量,必须采用自适应网格技术,所以该项技术也是当前有限元技术研究的热点内容之一。本文针对精冲成形的工艺特点,对精冲成形中的有限元网格生成技术作了较为深入和系统的研究,提出了一套适用于精冲成形有限元分析的自适应四边形网格生成算法,并编制了相应的网格剖分程序。本文所做的工作主要有以下几个方面:将铺路法(Paving)和二分法(Looping)相结合,提出了改进的二分法。本文结合铺路法和二分法,对规则及不规则二维几何域提出了一套改进的四边形网格剖分算法。它的基本原理是在几何区域边界使用铺路法,区域内部使用二分法,该方法不但充分利用铺路法边界网格单元形状规整、质量好及二分法几何适应性强、速度快、内部网格质量好等优点;同时又对原算法中的不足之处进行修正和改进,解决了原算法在狭窄几何区域内发生网格相交,造成网格剖分失败的问题;改进了原二分法中最优分割线上新生成节点数目确定及布局的计算方法;最后尝试性地使用铺路法生成两层边界单元,以验证生成两层边界单元层是否比生成一层边界单元层更有助于提高边界网格的剖分质量。边界自适应及人工指定区域的网格细分。本文较深入地研究了网格自适应算法及四边形网格细分方法,同时又结合精冲局部大变形的工艺特点以及本文使用的四边形网格剖分算法,采用逐点插入法实现了网格的边界自适应,最后使用Wada等提出的四边形网格细分方法对指定几何区域内的四边形网格进行了细分。提出了适用于变密度有限元网格的光顺算法。针对现有网格光顺算法如Laplace算法等,在光顺过程中往往会使网格“局部均匀化”,改变网格单元大小梯度的弊端。本文基于Giuliani算法思想,去除原算法中平均高度及平均底边使单元大小趋向平均化的影响,提出了改进的适用于变密度有限元网格的光顺算法,并采用单元畸变度、单元面积变化率以及单元质量综合评定因子等评价指标给出了不同算法的算例评价,验证了改进后的算法不仅极大程度地提高了光顺网格的质量,而且减少了对网格单元大小梯度的影响。深入研究了所涉及算法的程序实现,基于Visual C++. NET 2003平台,开发了相应的程序。