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油封骨架沖壓成型的數(shù)值仿真.docx

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油封骨架沖壓成型的數(shù)值仿真,摘要 本論文較詳細地講述了沖壓成型數(shù)值仿真分析有限元理論基礎，主要包括單元的算法、材料模型以及接觸算法等，詳細敘述了沖壓成型仿真分析的有限元建模過程，在上述理論基礎上對油封骨架的拉深過程進行了數(shù)值仿真。具體內(nèi)容如下： 1.系統(tǒng)講述了沖壓成型仿真分析非線性的有限元理論：敘述了沖壓仿真的材料模型，...
編號:30-318162大小:2.23M
分類: 論文>機械工業(yè)論文

內(nèi)容介紹

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油封骨架沖壓成型的數(shù)值仿真

摘要
  本論文較詳細地講述了沖壓成型數(shù)值仿真分析有限元理論基礎，主要包括單元的算法、材料模型以及接觸算法等，詳細敘述了沖壓成型仿真分析的有限元建模過程，在上述理論基礎上對油封骨架的拉深過程進行了數(shù)值仿真。具體內(nèi)容如下：
      1.系統(tǒng)講述了沖壓成型仿真分析非線性的有限元理論：敘述了沖壓仿真的材料模型，并且在參考有關文獻資料的基礎上推導了Barlat和Hill模型的彈塑性本構關系的表達式，敘述了適用于沖壓仿真分析的BWC殼單元理論及其接觸算法等。
      2.詳細介紹了油封骨架沖壓成型仿真分析的建模方法及求解過程。在此基礎上討論了壓邊力和沖壓速度對成形件質量的影響，凸模的虛擬速度對仿真結果精度的影響，并在參考了有關資料的基礎上給出了合理設置凸模下行速度的依據(jù)。

關鍵詞： 油封骨架；沖壓成型；有限元；數(shù)值仿真；壓邊力；沖壓速度

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    錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章  緒論 1
1.1 研究意義 1
1.2 研究內(nèi)容 2
第2章  確定沖壓工藝及參數(shù) 3
2.1確定加工工藝 3
2.2確定坯料尺寸與拉深次數(shù) 4
2.2.1確定坯料尺寸 4
2.2.2確定拉深次數(shù) 4
2.3確定成型零件尺寸 4
2.4工藝力的計算 6
2.5 材料性能參數(shù) 7
第3章  沖壓成型非線性有限元理論 8
3.1引言 8
3.2材料非線性的彈塑性本構關系 9
3.2.1 材料的屈服模型 9
3.2.2 彈塑性材料本構關系一般表達式推導 10
3.2.3 對應各種材料屈服函數(shù)的彈塑性本構關系 12
3.3 板料沖壓成型殼單元算法 13
3.3.1 Belytschko-Wong-Chiang殼單元的算法 14
3.4 幾何非線性有限元控制方程 16
3.5沖壓成型有限元分析的接觸算法 18
3.5.1 Ls-dyna的接觸算法 19
3.5.2 LS-DYNA的接觸類型 20
3.6 有限元控制方程的顯式積分算法 20
第4章  沖壓成型數(shù)值仿真的有限元建模及求解 22
4.1 啟動ANSYS/LS-DYNA 22
4.2定義單元類型、實常數(shù)、材料模型 22
4.2.1 過濾圖形界面 22
4.2.2 定義單元類型 23
4.2.3 定義實常數(shù) 24
4.2.4 定義材料模型 25
4.2.5 殼厚變化控制 28
4.3 創(chuàng)建幾何實體模型 28
4.3.1 創(chuàng)建板料 28
4.3.2 創(chuàng)建凸模 28
4.3.3 創(chuàng)建凹模 29
4.3.4 創(chuàng)建壓邊圈 29
4.4 網(wǎng)格劃分 30
4.4.1 板料網(wǎng)格劃分 31
4.4.2 凸模、凹模、壓邊圈網(wǎng)格劃分 33
4.5 定義接觸 34
4.5.1 創(chuàng)建PART 34
4.5.2 定義接觸 35
4.6 施加載荷 38
4.6.1 定義載荷數(shù)組 38
4.6.2 施加載荷 39
4.7 求解控制與求解 40
4.7.1 設置分析時間 40
4.7.2 設置結果文件輸出類型 41
4.7.3 設置結果文件輸出步數(shù) 41
4.7.4 能量控制 42
4.8  ANSYS后處理器POST1 43
4.8.1 讀取結果文件 43
4.8.2 繪制顯示結果 44
4.8.3 繪制節(jié)點的等值云圖 44
第5章  仿真結果的分析 46
5.1概述 46
5.2凸模虛擬速度研究 46
5.3 實驗結果對比與分析 48
5.3.1 壓邊力對成形的影響 48
5.3.2 凸模下行速度對成形的影響 54
第6章 分析結論 61
參考文獻 63
附錄 64

　　　　　　　　　　　　　　　　

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