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
* c7 ~# z6 x& n8 iSheet Metal Forming
& L; a$ r( q) A; A0 M+ }6 P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
. F- s8 `7 G5 w3 U! w9 Z, G/ K0 }„ 结果与讨论
™国际汽车工业开展趋向之一
: y8 n/ i% u, g, \- x7 s4 C! A

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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。
5 W$ S: n: o" N; c, Y„ 回弹问题研讨愈来愈重要
& _* u- f" ~' N* h„ 求解回弹问题所触及的关键点
" P& m- T/ R0 s9 k2 A! `" a* |1 B◇ 回弹仿真精度
应力计算的有效算法
模拟参数的设置，成形条件的定义
更精确的材料模型 (屈服准绳,  材料强化（幂线性指数n ,…… )
更合理的单元列式 (记及厚向应力影响, 面内剪切应力影响, …)
更光滑的接触算法 (工具及补偿面光滑方法, 摩擦模型, …)
◇ 工具外表补偿算法
! [+ R1 U3 Q: L- |7 G+ f映射
9 u! h- E' C' ?, p. }投影
重构

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引言 (续)
„ 应战性的工作
‡ ◇ 进步回弹模拟精度
( ]- T& Y  @7 d% |" c◇ 研制通用的工具外表补偿算法
! y3 F) |! M/ N2 V
6 |) [* i( A" l卸模之前的迭代方程
& S5 R1 v" O1 O# I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
( @' {% v& A7 t回弹模拟
; n8 ~# u( \& w$ F% k细致执行步骤：
) e. U/ y# p6 K5 t% }+ G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
‡ 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
) O+ U: R: N+ a! r+ _3 ^‡ 耗费了更多的模拟时间来换取应力场精度的
6 c: s+ P2 C8 J# S改善
‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
0 a& c4 W' X8 p  j; V; ~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)
2 q; Z) x" J( B) t" H9 H' B. u( C/ g
工具外表补偿方法
„ 根本步骤
¾ 有限元模拟FEM simulation (Forming and Springback);
4 K2 P' P. `- v% X; ]5 b" t8 G1 P¾ 外表插值映射 Surface mapping (Interpolation);
¾ 工具外表的逆投影修正
/ ~" T2 R4 u& i$ w, FReverse modification of tool surface (projection);
¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.

工具外表补偿方法（续）

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工具外表映射算法
7 \! u' c: R9 |, @- ~2 O* O) V& G
+ T& b$ u9 t4 g; Q, v插值方法:
R-S 自然坐标映射方法与三角形
% n5 ^7 M  Q: y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
& D, t0 g$ |3 T! g! \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.
6 r6 }4 g2 G# e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
- R5 d4 Z7 T* N8 H- `# g软件中的重构功用产生新的补偿（可加工）
6 O/ h. ^0 g& |8 \8 S0 A! t9 N5 w曲面.

: t% f6 X; q# e, Y" ?) {1 z1 S+ W4 a1 s结果与讨论
" n) K( [7 u: g% s4 d6 t3 d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