链条滚子反挤压刚粘塑性有限元模拟研究

链条滚子反挤压刚粘塑性有限元模拟研究

周明智[1]2003年在《链条滚子反挤压刚粘塑性有限元模拟研究》文中研究表明本文结合课题“链条滚子精密成形工艺及模具设计”,采用刚粘塑性有限元法对滚子成形中的关键工序反挤压进行数值模拟,并对数值模拟过程中的一些关键问题进行了较为系统的研究。 针对粘塑性材料在实际成形过程中的特点,以宾汉流动模型为基础,建立了弹粘塑性材料、刚粘塑性材料的本构方程;并针对不同材料在不同条件下粘性系数的获取问题给出了有效的方法。利用罚函数法推导出规范的有限元计算列式,便于编程和计算。从而解决了刚粘塑性有限元法核心问题。 在实施模拟的过程中,对一些关键问题进行了有效的处理,如初始速度场的获取、奇异点的处理、迭代的收敛判据等;尤其是网格重划问题,作者进行了较为详细的研究,并借助有限元软件的网格自动重划功能对滚子反挤压过程中的网格重划问题进行处理。 根据模拟结果对反挤压过程中金属的流动规律进行分析和研究,从而为合理设计模具和工艺参数提供依据。通过模拟预测产品可能产生的缺陷,根据金属在成形过程中的流动规律,提出了一种改进的精密成形工艺方案。 最后,本文进行了实验研究,验证了链条滚子精密成形工艺方案的可行性和数值模拟的可靠性。

许莹[2]2003年在《链条滚子反挤压刚塑性有限元模拟研究》文中认为本文采用刚塑性有限元法对链条滚子成形关键工序—反挤压工序进行了数值模拟研究,并引入节理单元对接触摩擦区进行模拟。 本文根据有限单元法的基本原理,并结合刚塑性流动的基本理论,推导出本体部分的刚塑性有限元矩阵方程,采用将节理单元部分与本体单元部分进行耦合的方法,进一步推导出引入节理单元进行接触摩擦处理后的有限元耦合方程。 本文也据此开发了一套可以有效运行的模拟程序系统,该系统可将模拟计算结果进行可视化显示。同时,对数值模拟中的一些关键技术问题,如粘摩系数的获取、初始速度场的选取、迭代收敛判据、奇异点的处理和网格重划技术等,进行了分析和探讨。 文中针对反挤压过程网格畸变严重的特点,运用Marc软件对整个反挤压过程进行了网格重划处理,更真实地显示了网格畸变后的变形情况。 最后,本文还进行了实验研究,并将有限元数值模拟的结果与实验所得结果进行比较分析,从而验证理论的可行性和程序系统的可靠性。

参考文献:

[1]. 链条滚子反挤压刚粘塑性有限元模拟研究[D]. 周明智. 合肥工业大学. 2003

[2]. 链条滚子反挤压刚塑性有限元模拟研究[D]. 许莹. 合肥工业大学. 2003

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链条滚子反挤压刚粘塑性有限元模拟研究
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