基于ANSSYS-LS-DYNA的船體外板非對壓多壓頭沖壓成形數(shù)值模擬研究.pdf

1、傳統(tǒng)的板材加工成形方法主要是用模具在壓力機(jī)上進(jìn)行冷沖壓成形。而具有三維曲面的船體外板（尤其是雙曲度外板）的成形，因其每一塊板材的要求形狀都不同，所以應(yīng)用整體模具的傳統(tǒng)方法并不適合船舶制造行業(yè)。目前國內(nèi)外船廠普遍采用水火彎板的方法進(jìn)行外板成形加工?？紤]到水火彎板法主要依賴有熟練操作經(jīng)驗(yàn)的工人完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率不高，且無法保證成形質(zhì)量，該法已無法滿足現(xiàn)代造船行業(yè)的競爭需求。隨著時(shí)代與科技的不斷進(jìn)步，更高效更優(yōu)質(zhì)的非對壓多壓頭沖壓成形

2、技術(shù)，成為新一代船體外板加工成形技術(shù)革新的引領(lǐng)者。
　　 本文描述了基于“方形壓頭可調(diào)活絡(luò)模具板材曲面成形裝置”的三維曲面船體外板成形方法，該體系基本體前端為方形可調(diào)活絡(luò)壓頭，以保證與板材最大面積的接觸，且上下基本體群之間呈非對壓錯(cuò)位排列，使其中每個(gè)上（下）壓頭均由四個(gè)下（上）壓頭支持。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與現(xiàn)代測控技術(shù)，基于上述裝置研發(fā)出的“三維曲面數(shù)控彎板機(jī)”，由方形壓頭可調(diào)活絡(luò)模具冷壓彎板機(jī)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、激光三維測量

3、機(jī)和進(jìn)料裝置等組成。
　　 通過ANSYS/LS-DYNA軟件對船體外板非對壓多壓頭沖壓成形進(jìn)行數(shù)值模擬，準(zhǔn)確模擬三維曲面數(shù)控彎板機(jī)的工作原理，充分運(yùn)用LS-DYNA強(qiáng)大的非線性動(dòng)力分析功能，及ANSYS程序完善的前后處理功能，建立有限元模型與觀察計(jì)算結(jié)果。采用上述有限元方法，針對各種基本體數(shù)據(jù)下不同板材厚度(8mm、10mm、20mm、24mm)、不同板材成形形狀（球形、鞍形）、不同成形曲率半徑(1000mm、1500mm、1