板金属回弹仿真与模面补偿方法

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Springback Simulation and Tool
" |: l* e7 h4 O1 B3 v. TSurface Compensation Algorithm for
6 J2 ~9 S0 r) m* GSheet Metal Forming
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

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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。
„ 回弹问题研讨愈来愈重要
„ 求解回弹问题所触及的关键点
) y! O+ k% b# i) k# X: O# X◇ 回弹仿真精度
应力计算的有效算法
* ~7 @/ y+ u0 e; g0 N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
, @- T  [6 ?3 ]' i9 S; E映射
9 Z/ |$ e/ k! @1 V/ [. d7 H投影
重构

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引言 (续)
„ 应战性的工作
" ^/ N2 u+ Q- `& {1 |7 b7 n‡ ◇ 进步回弹模拟精度
◇ 研制通用的工具外表补偿算法

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
3 }# B, Y1 I5 g# Y$ H细致执行步骤：
- G8 |* A/ Z/ d% d0 Q( Q5 q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
$ _" N+ v* F: Y% u‡ 加、卸载采用同一种算法，可以防止显式向
. y" F# h+ h4 `# F3 |- r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
" r$ i  M% t0 }+ z改善
‡ 临界阻尼动力松弛算法可以快速抑止和削减
9 [% V. P. M; ^; }' P( X板材内的应力振荡，进而削减后续的模拟时间
$ v5 Q: C0 w4 V' A7 n思索工具影响的动力显式回弹算法 (续)
2 Y" t5 I; P) o  h8 {' O
% m- o+ l+ G# M工具外表补偿方法
1 ?" D% }2 m$ R„ 根本步骤
' \. n& L8 n$ d5 x$ G  Q¾ 有限元模拟FEM simulation (Forming and Springback);
¾ 外表插值映射 Surface mapping (Interpolation);
, m* Y/ }3 ^- q) n' v: \* d8 t¾ 工具外表的逆投影修正
6 q6 p* E" }: w' f5 `0 zReverse modification of tool surface (projection);
! k2 G9 h; d$ N7 J% H¾ 工具外表重建 Tool Surface regeneration.

% R  x( t  s/ u& S$ Z* j2 Z! ]& L工具外表补偿方法（续）

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工具外表映射算法
# h+ Q+ s8 E5 [
插值方法:
3 y& K1 v) l/ W" ^: K! J2 u+ ?9 TR-S 自然坐标映射方法与三角形
6 T# L2 h  E% R/ p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
工具外表补偿之后，在工具网格上的一切
5 v7 l- m5 ?6 L  h) l' ]( j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
/ Z% ~$ {5 O! F  g! w( w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
% o5 O5 S& h1 I6 j6 G2 \8 h软件中的重构功用产生新的补偿（可加工）
曲面.

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