油封骨架冲压成型的数值仿真.docx
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油封骨架冲压成型的数值仿真,摘要 本论文较详细地讲述了冲压成型数值仿真分析有限元理论基础，主要包括单元的算法、材料模型以及接触算法等，详细叙述了冲压成型仿真分析的有限元建模过程，在上述理论基础上对油封骨架的拉深过程进行了数值仿真。具体内容如下： 1.系统讲述了冲压成型仿真分析非线性的有限元理论：叙述了冲压仿真的材料模型，...
内容介绍
此文档由会员 道客巴巴 发布油封骨架冲压成型的数值仿真
摘要
本论文较详细地讲述了冲压成型数值仿真分析有限元理论基础，主要包括单元的算法、材料模型以及接触算法等，详细叙述了冲压成型仿真分析的有限元建模过程，在上述理论基础上对油封骨架的拉深过程进行了数值仿真。具体内容如下：
1.系统讲述了冲压成型仿真分析非线性的有限元理论：叙述了冲压仿真的材料模型，并且在参考有关文献资料的基础上推导了Barlat和Hill模型的弹塑性本构关系的表达式，叙述了适用于冲压仿真分析的BWC壳单元理论及其接触算法等。
2.详细介绍了油封骨架冲压成型仿真分析的建模方法及求解过程。在此基础上讨论了压边力和冲压速度对成形件质量的影响，凸模的虚拟速度对仿真结果精度的影响，并在参考了有关资料的基础上给出了合理设置凸模下行速度的依据。
关键词： 油封骨架；冲压成型；有限元；数值仿真；压边力；冲压速度
ABSTRACT
In this paper the nonlinear explicit finite element theory is studied systematically,
which include material models,element algorirh and contact handling method etc. The
FE modeling methods of stemping simulation are investigated. And on the basis of them ,the forming simulation of framework oil seal are made and results analyzed.
1. The nonlinear finite element theory for punch forming is systematicially expounded and discussed,used material models for stamping simulation are discussed
and studied, and based on of reference of other research papers,the explicit description
of Elastic-plastic Materials for Barlat and Hill yield models are established.BWC shell element theory and contact handling algorithm are also expounded in this paper.
2. The FE modeling methods of framework oil seal are introduced and solution,the
effect of blank holder force and punch velocity on the formability of cross member deep drawing were discussed and the effect of vitual punch velocity for the solution
precision are analysed.on the basis of the reasionable vitual punch velocity are provided,according to relative information.
Key word: framework oil seal; punch forming; finite element; numerical simulation; blank holder force; punch velocity.
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 研究意义 1
1.2 研究内容 2
第2章 确定冲压工艺及参数 3
2.1确定加工工艺 3
2.2确定坯料尺寸与拉深次数 4
2.2.1确定坯料尺寸 4
2.2.2确定拉深次数 4
2.3确定成型零件尺寸 4
2.4工艺力的计算 6
2.5 材料性能参数 7
第3章 冲压成型非线性有限元理论 8
3.1引言 8
3.2材料非线性的弹塑性本构关系 9
3.2.1 材料的屈服模型 9
3.2.2 弹塑性材料本构关系一般表达式推导 10
3.2.3 对应各种材料屈服函数的弹塑性本构关系 12
3.3 板料冲压成型壳单元算法 13
3.3.1 Belytschko-Wong-Chiang壳单元的算法 14
3.4 几何非线性有限元控制方程 16
3.5冲压成型有限元分析的接触算法 18
3.5.1 Ls-dyna的接触算法 19
3.5.2 LS-DYNA的接触类型 20
3.6 有限元控制方程的显式积分算法 20
第4章 冲压成型数值仿真的有限元建模及求解 22
4.1 启动ANSYS/LS-DYNA 22
4.2定义单元类型、实常数、材料模型 22
4.2.1 过滤图形界面 22
4.2.2 定义单元类型 23
4.2.3 定义实常数 24
4.2.4 定义材料模型 25
4.2.5 壳厚变化控制 28
4.3 创建几何实体模型 28
4.3.1 创建板料 28
4.3.2 创建凸模 28
4.3.3 创建凹模 29
4.3.4 创建压边圈 29
4.4 网格划分 30
4.4.1 板料网格划分 31
4.4.2 凸模、凹模、压边圈网格划分 33
4.5 定义接触 34
4.5.1 创建PART 34
4.5.2 定义接触 35
4.6 施加载荷 38
4.6.1 定义载荷数组 38
4.6.2 施加载荷 39
4.7 求解控制与求解 40
4.7.1 设置分析时间 40
4.7.2 设置结果文件输出类型 41
4.7.3 设置结果文件输出步数 41
4.7.4 能量控制 42
4.8 ANSYS后处理器POST1 43
4.8.1 读取结果文件 43
4.8.2 绘制显示结果 44
4.8.3 绘制节点的等值云图 44
第5章 仿真结果的分析 46
5.1概述 46
5.2凸模虚拟速度研究 46
5.3 实验结果对比与分析 48
5.3.1 压边力对成形的影响 48
5.3.2 凸模下行速度对成形的影响 54
第6章 分析结论 61
参考文献 63
附录 64
