金屬塑性成形過(guò)程無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文對(duì)金屬塑性成形過(guò)程無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法及其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。文章針對(duì)非穩(wěn)態(tài)金屬塑性成形過(guò)程的復(fù)雜性、數(shù)學(xué)處理上的困難性和在成形過(guò)程模擬分析模型建立以及分析程序的通用化方面存在的不足，研究了剛(粘)塑性無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法應(yīng)用于金屬塑性成形過(guò)程分析的關(guān)鍵處理技術(shù)。對(duì)于任意邊界形狀的二維金屬塑性成形過(guò)程的無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法分析，建立了諸如任意形狀模具描述方法、迭代收斂判據(jù)、接觸脫離判斷等問(wèn)題的處理方法，實(shí)現(xiàn)了非穩(wěn)態(tài)任意模具形狀塑性成形過(guò)程的無(wú)網(wǎng)

2、格伽遼金方法分析，提高了分析程序的通用化程度。重點(diǎn)研究了應(yīng)用無(wú)網(wǎng)格方法分析金屬塑性成形問(wèn)題時(shí)所面臨的體積閉鎖問(wèn)題的緩解算法，采用體積應(yīng)變率映射方法，對(duì)能量速率泛函中的體積應(yīng)變率進(jìn)行修正處理，通過(guò)將速度場(chǎng)計(jì)算的體積應(yīng)變率映射到低維空間，降低獨(dú)立約束方程數(shù)目，從而建立了體積閉鎖現(xiàn)象的緩解算法。 當(dāng)金屬流動(dòng)比較劇烈或變形比較復(fù)雜時(shí)，近似精度和積分精度會(huì)有所下降，為了保證分析精度和提高效率需要進(jìn)行一定的人為的干涉，所以自動(dòng)化程度比較低。

3、為此，本文提出了自適應(yīng)剛(粘)塑性無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法。無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法基于緊支試函數(shù)加權(quán)殘量法，所以權(quán)函數(shù)影響域的確定會(huì)影響近似的精度，本文提出了修正的權(quán)函數(shù)影響域的確定方法以提高近似的精度。無(wú)網(wǎng)格伽遼金方法的分析精度依賴于變形域的積分精度。積分時(shí)，背景網(wǎng)格的疏密和網(wǎng)格內(nèi)的高斯積分規(guī)則對(duì)計(jì)算精度有一定的影響，尤其在軸對(duì)稱非穩(wěn)態(tài)金屬塑性成形過(guò)程模擬中，如果以固定的背景網(wǎng)格來(lái)獲得高斯點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)造成高斯點(diǎn)減少，導(dǎo)致精度損失。文中提出了自適應(yīng)的