板金属回弹仿真与模面补偿方法

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Springback Simulation and Tool
Surface Compensation Algorithm for
3 C7 t* g7 b( D- [7 k0 `2 F! USheet Metal Forming
: ^: [: g8 ~$ p: i# A: x0 m板金属回弹仿真与模面补偿方法
内容提要
„ 引言
„ 思索工具影响的动力显式回弹算法
„ 工具外表补偿方法
„ 结果与讨论
™国际汽车工业开展趋向之一
9 o( t5 H2 B5 K2 ]

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引言 „ 回弹问题必然存在，关于轻量化设计制造，材料产生的回弹影响日益突出。
4 u( n0 j  k- p9 s! H! A% A„ 回弹问题研讨愈来愈重要
/ L0 d+ s& M, W5 H' U% {" r„ 求解回弹问题所触及的关键点
* m6 R. I1 F# w: b, r& V! x◇ 回弹仿真精度
$ m3 K& Y5 L8 p( d. L$ |8 f7 `# _应力计算的有效算法
模拟参数的设置，成形条件的定义
7 _  p1 I/ Z5 C; [- \/ Q& v更精确的材料模型 (屈服准绳,  材料强化（幂线性指数n ,…… )
% w+ L$ I) e7 s2 F更合理的单元列式 (记及厚向应力影响, 面内剪切应力影响, …)
8 ^  ^4 J$ j0 H2 U* o1 _9 D5 d更光滑的接触算法 (工具及补偿面光滑方法, 摩擦模型, …)
* ]' I) ], J4 {4 L/ e2 |◇ 工具外表补偿算法
映射
: T' T% I, h3 i. a投影
重构

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引言 (续)
6 b1 C0 c  _3 z1 B7 W. u# b„ 应战性的工作
‡ ◇ 进步回弹模拟精度
◇ 研制通用的工具外表补偿算法

5 _/ n- [! ?4 g) J% m# f9 K8 x% ~' e卸模之前的迭代方程
思索工具影响的动力显式回弹算法(DESA)

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思索临界阻尼的动力松弛方法用于板料与工具脱开后的
回弹模拟
- {: D5 j& K$ e5 t细致执行步骤：
- |5 Q1 k% S: R* k) s/ \  n$ ~思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

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思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)

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¾算法特性
, y4 t0 S+ o8 l5 R: U% q; d3 k‡ 加、卸载采用同一种算法，可以防止显式向
隐式算法转换带来的数值积分误差
‡ 耗费了更多的模拟时间来换取应力场精度的
改善
- G7 v6 a. m; @: T* v‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
' k5 K$ @, r1 q$ B+ K6 C; O板材内的应力振荡，进而削减后续的模拟时间
思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
9 |# }2 q2 Z+ o- `* }
. S9 Q5 c$ s+ C% _& Y工具外表补偿方法
$ w# s+ d( j4 z) N0 W: c„ 根本步骤
¾ 有限元模拟FEM simulation (Forming and Springback);
¾ 外表插值映射 Surface mapping (Interpolation);
$ [, W( r  d+ \; T3 A¾ 工具外表的逆投影修正
/ h! }# S6 v9 J' i: @& kReverse modification of tool surface (projection);
+ ], P* V6 c0 R& e6 T, t5 v8 k¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.
* B6 ~7 d3 Y( k' k- u6 [
工具外表补偿方法（续）

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工具外表映射算法

插值方法:
. [( X9 }' N, a9 W7 pR-S 自然坐标映射方法与三角形
5 V3 |1 {4 V, h3 m# j: f单元坐标映射方法

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工具外表投影算法图例说明

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工具外表重构
0 g1 I. c5 f( F% _工具外表补偿之后，在工具网格上的一切
点将被修正并在预先控制在允许的误差内.
初始输入的工具网格点所对应的补偿后的新
位置点在目前的算法中还需求转换成ASCII
格式，然后，再输入到 CAD 软件中，应用
, O2 `. z+ H7 e; @- `8 U软件中的重构功用产生新的补偿（可加工）
曲面.
1 e! q: ~) [8 H+ `" q& j; X. g
结果与讨论
回弹模拟及与实验比照
国际权威的Benchmark实验测试 软件成熟度情况

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高压边力下材料拉延时表现出的各向异性比照