平行板壓縮分流面外側(cè)模型單元的力學(xué)分析.pdf

1、模型元法是一種廣義的有限元方法[1]，作為金屬體積成形的創(chuàng)新理論研究成為國家自然科學(xué)基金資助項目。模型單元的劃分，不像有限元法那樣僅有幾何意義，模型單元的劃分應(yīng)用了一些具體的物理表面，使每個模型單元具有相互不同的力學(xué)特征，因此既具幾何意義，又有物理意義。模型元法所得的解，或者是單純的解析解；或者是解析解與數(shù)值解的混合，具有更明顯的物理意義和研究對象內(nèi)部各主要參數(shù)間的對應(yīng)關(guān)系及其相互影響的規(guī)律性。本文屬于模型元方法在體積成形領(lǐng)域的應(yīng)用研究

2、。 特征單元模型庫的建立、充實和完善，是應(yīng)用模型元方法解題的最主要的基礎(chǔ)性工作。本文以已提出的模型元分析法為理論依據(jù)，研究其基本原理和應(yīng)用；以滑移線理論為基礎(chǔ)，定量描述平行板壓縮分流面外側(cè)模型單元的變形過程。根據(jù)模型元的基本原理與方法建立基于滑移線法的模型單元是本文研究的重點，然后對單個模型單元進行定量描述，包括變形過程中每一瞬時的變形力及變形力分函數(shù)，變形過程中每一瞬時的模型單元的形狀及尺寸，變形過程中每一瞬時模型單元的變形場

3、，變形過程中每一瞬時模型單元的應(yīng)力場，變形過程中每一瞬時的變形力分布與變形體幾何形狀尺寸間的定量對應(yīng)關(guān)系。 本文首先建立平板鐓粗模型單元，運用圖解法繪制出在不同摩擦力下模型單元的滑移線場，然后建立開式模鍛型腔充滿過程中分流面以外部分金屬流動模型單元，繪制出其在不同摩擦角情況下的滑移線場，并用數(shù)值分析軟件Origin進行曲線擬合得到各階段模型單元的定量描述：該單元在空間中的幾何形狀及尺寸，該單元的應(yīng)力場表達式，變形力沿水平對稱軸上