免费论文：公共汽车掩盖件冲压成形有限元数值模仿中要害本领的接洽与开拓

公共汽车产业的兴盛程度，确定水平上代办了一个国度的产业兴盛程度。暂时，公共汽车产业仍旧变成我国的维持财产。但在掩盖件胎具的安排创造、资料采用、料子形势和尺寸的决定、冲压工艺筹备等上面，海内公共汽车企业还没有实足解脱保守的“试错”进程，这会形成消费本钱高，开拓周期长。为了不妨在剧烈的国际比赛中存在和兴盛，各公共汽车消费厂家都急迫须要新的本领来变革保守的胎具安排创造进程。在国度天然科学基金与华夏第一汽车公司团体的扶助下，本课题组开拓了公共汽车掩盖件冲压成形有限元数值模仿软硬件体例SHEETFORM。为了普及体例的精度和速率，正文对公共汽车掩盖件冲压成形有限元数值模仿中的要害本领举行了深刻的接洽和探究。正文开始接洽了沿用矫正的拉格朗日法刻画的有限应急弹塑性有限元基础方程的创造与求解。指出，不管沿用何种本领求解非线性方程组，个中线性方程组的求解本领对计划功效都起着至关要害的感化。原体例中沿用了三角领会法，但在领会巨型公共汽车掩盖件的冲压成形时，因为须要占用较多的物理外存来保存完全刚度矩阵，引导步调计划速率较慢。为了普及计划功效，提出沿用对称逐级超随便预处置共轭梯度法(SSOR-PCG)代替三角领会法。鉴于提出的广义相邻结点与结点相邻联系的两个观念，领会了完全刚度矩阵的组建进程及其元素的特性，贯串迭代法求解进程中刚度矩阵恒定的特性，提出了一种新的符合迭代法的刚度矩阵保存本领，较大水平地俭朴了外存，并且制止结束点编号的优化题目。与原体例的计划功效比拟，新求解本领能俭朴20%~90%安排的计划功夫，简直值依附于领会模子的巨细。接洽了用来公共汽车掩盖件冲压成形数值模仿中的四节点四边形Mindlin壳单位模子，并导出了其简直的单位计划公式，囊括速率梯度、应急位移矩阵和单位刚度等。接洽了用来公共汽车掩盖件冲压成形数值模仿中的弹塑性资料降服模子，推导了von Mises、Hill48、Barlat89、Barlat91降服规则下本构矩阵的计划公式。接洽了本构方程的功夫积分算法。为了普及原体例中应尽力解的精度，提出了两种处置计划：一是将原体例中沿用的欧拉法与子增量法贯串起来；二是沿用迩来点投影法。接洽了迩来点投影法在有限元代码中的简直实行本领，对准降服因变量的二次和非二次本质，辨别提出各自符合的迭代求解算法。接洽了拉制筋力能参数的领会模子。鉴于提出的拉制筋的惯例安排量的观念，辨别提出了符合圆形筋、拉制槛和矩形筋的委曲角的计划本领。该算法拓宽了国表里现有的圆形筋阻碍领会模子的实用范畴。在Stoughton模子的普通上，辨别推导出了符合矩形筋和拉制槛的阻碍领会模子。按照力的平稳道理，辨别提出了符合圆形筋、拉制槛和矩形筋的最小压边力的计划本领。结果将上述领会模子集成到原体例中形成拉制筋力能参数猜测功效模块，基础满意了公共汽车掩盖件胎具中拉制筋安排的百般化需要。接洽了公共汽车掩盖件冲压成形数值模仿中的等效拉制筋本领。鉴于提出的等效拉制筋单位的交战特性空间的观念，提出了一种等效拉制筋与板料之间的交战探求算法；拟订了拉制筋力能参数在有限元方程中的强加战略，创造了等效拉制筋的有限元模子。创造了鉴于无模法回弹模仿的有限元模子。在模仿的初始，提出了一种新的对高斯积分点的弹塑性状况的初始化本领，普及了模仿精度。结果，沿用矫正和革新后的软硬件体例SHEETFORM模仿了几何个本质冲压件的拉深成形情景。经过将模仿截止与试验值或其它商品化软硬件的模仿截止举行比较领会，考证了该体例具备确定的计划宁静性和工程适用性。

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