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板金属回弹仿真与模面补偿方法

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发表于 2013-1-12 10:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
Springback Simulation and Tool
5 _; G5 q% Y! T- v/ O' \Surface Compensation Algorithm for1 [4 B7 k1 ]. o; M1 {
Sheet Metal Forming. ^4 i/ ^0 n; R( n# ?
板金属回弹仿真与模面补偿方法
0 ]  q% k1 t0 H6 x% N内容提要: R9 P: V0 O( x  z% n; }5 y
„ 引言( w& l: T; ~7 v1 H* O+ J
„ 思索工具影响的动力显式回弹算法
' d! ^* W7 K6 q+ I& S( ]„ 工具外表补偿方法
9 ?) A4 M8 z4 h5 q) ?„ 结果与讨论
7 p" w. h7 O) n™国际汽车工业开展趋向之一- T* d# Y3 G$ {' C/ n+ T9 n
未命名.jpg
 楼主| 发表于 2013-1-12 10:00 | 显示全部楼层
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。9 \$ k  K! C7 \  ^. h1 d' K, r
„ 回弹问题研讨愈来愈重要. B7 D# a! |! |, {
„ 求解回弹问题所触及的关键点% q7 |0 Z) D* B$ Y' j' s& \
◇ 回弹仿真精度" q- o, T2 T, M
应力计算的有效算法& k8 A+ g) r" p' o' \. z! r
模拟参数的设置,成形条件的定义6 ?1 {' u+ G! J
更精确的材料模型 (屈服准绳,  材料强化(幂线性指数n ,…… )* ^6 I  \/ c( O; c; u
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 D' C5 h5 S( \% z; ~4 q, F更光滑的接触算法 (工具及补偿面光滑方法, 摩擦模型, …)
* G, @$ Z) G# W  a- h$ q1 H7 |◇ 工具外表补偿算法
$ ~( Y" F, g* H0 Z  d映射" H% ?$ b7 R/ f$ ~+ p% C, J
投影
! \2 _  }* X0 m重构
未命名.jpg
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:01 | 显示全部楼层
引言 (续)
. f) U% C+ e8 f/ {6 |8 {- m- v„ 应战性的工作
5 k4 N; G) o' r) l5 q; Q% l' v( O‡ ◇ 进步回弹模拟精度6 G5 p: `5 _1 P4 ]2 D; Z( F; J
◇ 研制通用的工具外表补偿算法& Y" C4 `3 q, A) _  c/ o% W

1 E, v( B/ m  ?7 r2 V卸模之前的迭代方程
+ s1 F. J) L4 A( C, y, I2 f思索工具影响的动力显式回弹算法(DESA)
未命名.jpg
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:03 | 显示全部楼层
思索临界阻尼的动力松弛方法用于板料与工具脱开后的
$ C) `/ L) M4 ~( I回弹模拟
6 m# \! q: b/ L* M细致执行步骤:  p) ?+ z2 g# |; K: j7 \, j; d' n
思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:03 | 显示全部楼层
思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:04 | 显示全部楼层
¾算法特性- F  V; {$ ?+ ~- P
‡ 加、卸载采用同一种算法,可以防止显式向: B- ~. p! i9 d# F# S
隐式算法转换带来的数值积分误差- Y- e  u; z1 m- A! K3 j
‡ 耗费了更多的模拟时间来换取应力场精度的
3 r- \! ?0 a2 U6 [, y2 y4 j改善
6 R! `0 f  {6 |4 g0 X, V: q! o‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
0 u6 M* H, I4 a" A0 }. G板材内的应力振荡,进而削减后续的模拟时间
7 i; B0 q. u7 W7 z6 v  x  e思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)+ F5 l$ f; c# A

! }2 @9 d6 E* X  Y6 z工具外表补偿方法
1 R9 C& w4 \! L% s6 Q0 c„ 根本步骤
  P$ ?  I3 M( k$ q* y¾ 有限元模拟FEM simulation (Forming and Springback);
" J# x! r! R! y! i) N¾ 外表插值映射 Surface mapping (Interpolation);
2 t/ c/ X8 C9 n1 u! _¾ 工具外表的逆投影修正5 v* T) i# v+ q
Reverse modification of tool surface (projection);8 g$ m* C" ~' L6 j+ M3 H
¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.
' L2 c4 S+ r% q" m
6 Y9 N/ \: \# B1 B工具外表补偿方法(续)
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:05 | 显示全部楼层
工具外表映射算法6 A  R. }) ~# Q% ]: d1 X
6 C" s7 T0 }* q0 [; D) H
插值方法:
2 k# `# T* ~- ~6 ]R-S 自然坐标映射方法与三角形, H( ?9 ?6 t' u
单元坐标映射方法
未命名.jpg
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:06 | 显示全部楼层
工具外表投影算法图例说明
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:07 | 显示全部楼层
工具外表重构
) f' A2 {. y7 {5 r$ E" o8 L工具外表补偿之后,在工具网格上的一切/ Y7 ?9 R& u# A# s) u0 s
点将被修正并在预先控制在允许的误差内.
1 C3 a6 X/ I3 |) b/ n初始输入的工具网格点所对应的补偿后的新2 f7 f# F- N. ?6 A9 H1 r# y3 q
位置点在目前的算法中还需求转换成ASCII
; D6 a2 L" o& |! Q格式,然后,再输入到 CAD 软件中,应用' [( i6 M  ~$ _) G
软件中的重构功用产生新的补偿(可加工)
0 _  }% t" o6 H+ E' g) L! {! O3 P曲面.
, h0 a6 _4 f2 P+ b" K8 g$ \7 K- P; |$ F* z
结果与讨论
- w, d% I; C7 M1 R- [回弹模拟及与实验比照% `4 Z4 I$ g) _
国际权威的Benchmark实验测试 软件成熟度情况
未命名.jpg
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 楼主| 发表于 2013-1-12 10:08 | 显示全部楼层
高压边力下材料拉延时表现出的各向异性比照
未命名.jpg
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