一、板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟（论文文献综述）
孙垚[1]（2020）在《金属板件锤击加工模拟仿真与试验研究》文中研究指明整体壁板零件是航空航天工业中的一类关键结构单元,飞机机翼类壁板在满足承载和结构强度要求的前提下,其外型面还要满足气动特性要求,具有型面复杂、壁厚变化大、型面曲率精度及表面形貌要求高等特点。目前壁板成形通常采用喷丸成形工艺,具有成形范围大、效率高的优势,但在局部修型、加工高筋及厚壁结构时存在一定的局限性。本文提出一种板料锤击成形方法,以2024-T351航空铝合金板为对象,分析金属板件锤击成形的成形原理和参数控制方法,具有重要的理论和应用价值。基于球腔膨胀模型及薄板挠曲变形理论,分析了锤击参数与锤击应力应变、锤击变形及板料整体成形曲率之间的关系。建立了基于ABAQUS的锤击系统有限元分析模型,将冲击器内部复杂的冲击过程简化为三个弹性杆之间的相互撞击运动,进而仿真获得了冲击头的运动特性,利用三向测力仪获得了冲击力的变化规律。以此为基础,研究了不同工艺参数下单次冲击加工和多次冲击加工时锤击表面应力应变的分布规律、残余应力演化趋势以及锤击凹坑尺寸的变化规律,对实际应用有重要的指导作用。建立了锤击加工试验系统,并且计算了冲锤的冲击速度和频率之间的关系。试验研究了锤击频率、工具头半径以及锤击密度对表面形貌、应力应变及板件成形曲率的影响规律,试验结果验证了所提方法的有效性。结合理论分析和试验研究,建立了板件锤击加工的分析模型,在系统研究成形原理的基础上获得了板件锤击成形的应用范围和锤击加工参数的控制策略,为锤击加工在壁板类零件成形领域的应用提供了一种有效途径。
林琳[2]（2020）在《大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究》文中认为金属板材成形行业中的多样化、快速精确成形一直是该领域中的难点所在,尤其是大型厚板件的成形,现有的加工方法存在着劳动强度大、生产周期长及成形精度低等劣势。多点成形作为一种具备离散化可重构模具型面的板材柔性成形技术,能够实现各种复杂形状、尺寸零件的快速成形。而摆动冲头多点成形则在此基础上对冲头进行优化设计,利用冲头在成形过程中与板材自适应贴合的特点,进一步提高了零件的表面质量与成形精度,同时拓宽了多点成形在板材厚度及曲率上的成形极限。研究大型厚板件在摆动冲头多点成形设备上的成形特点,对于车辆、船舶、建筑等行业的发展具有重要意义。本文的主要研究内容如下:1、摆动冲头多点成形原理与有限元模型建立基于多点成形设备的特点,对摆动冲头多点成形设备上的摆头装置进行介绍。阐述板材弹塑性有限元理论与厚板弯曲变形理论,以大型双曲率厚板件与球面厚板件为例,建立摆动冲头多点成形有限元模型,讨论模型中涉及到的材料力学性能参数、接触属性、载荷控制、约束条件及单元网格划分等问题。2、大型船体外板分段成形工艺研究探讨大型双曲率船体外板在摆动冲头多点设备上进行分段成形时重叠区大小、过渡区设计和成形顺序对质量的影响。研究表明:合理的重叠区在保证生产效率的前提下可减轻分段处塑性变形的剧烈程度;在有效成形区与未变形区之间设计过渡区,通过控制过渡区的曲率和高度差变化,可使板料流动更均匀,实现较为光滑的过渡连接,有效消除未设计过渡区时易出现的起皱、交界痕等缺陷;基于所设计的变形协调过渡区,对厚板件进行单向分段成形时,零件出现了加工硬化区且难以成形,而对厚板件进行从两端至中间的分段成形,则可获得残余应力、应变较低,形状精度较高,能完全成形的零件,以该方式进行实验,得到的零件质量与模拟结果相符。3、厚板零件成形时产生的直边效应及其控制方法以柱面件为例,分析零件成形后在边缘处出现直边效应的原因,并通过数值仿真研究余料、摆动冲头尺寸及基本体排布方式对直边效应的控制效果。结果表明:直边效应的产生来自于板件边缘区域上下摆头的非平衡力,且随着厚度及成形曲率的增加,该现象会更加明显;在保证目标形状的基础上增添余料可提高零件所需尺寸边缘处的成形精度,但当余料尺寸到达一定值后,边缘处的精度不能再提高;采用不同截面半径的摆动冲头进行成形,当不同尺寸冲头产生的有效成形面积接近时,改善效果不明显;在两种非对称排布的基本体下成形板材零件,通过优化应力状态,增加零件表面轮廓的连续性,均达到了改善直边效应的目的。4、摆动冲头多点成形厚板件时的回弹分析对不同材料、厚度的变曲率曲面件和不同厚度、曲率半径的球面件进行回弹数值模拟,对比零件特征位置上最大回弹量的变化趋势。探究不同反复成形路径对球面件回弹的影响,并对双曲率零件进行回弹计算,以鞍形件为例进行回弹补偿模拟。结果表明,随厚度增加,高强钢变曲率曲面件相邻厚度之间的回弹量减幅变缓;保持变曲率曲面件形状不变,相应厚度Q345零件的最大回弹量均远小于高强钢零件,且随厚度增加,Q345零件在x方向上边缘与中间处回弹量差值的变化趋势和高强钢零件有所不同;不同曲率球面件的回弹量随曲率减小而增加;采用反复成形方法可有效降低零件的回弹量,最优的反复成形路径达到了零件的技术要求;对鞍形件进行回弹补偿计算与模拟,得到了成形精度较高的零件。
刘金通[3]（2019）在《基于CPU/MIC异构平台的车身结构有限元分析并行计算方法》文中研究指明车身结构设计是汽车生产中的关键部分,其中涉及的大规模有限元计算问题是汽车CAE分析中的关键,同时也是一个十分复杂难解的过程。而随着计算机硬件的发展,数值模拟技术也被广泛的应用到车身结构的有限元分析中,研究人员可以随时调整设计参数,完成高精度的数值仿真,这些技术的运用大大提高了车身结构的设计效率和精度。但是计算机仿真模拟带来便利的同时也面临着一个重大的问题,那就是随着模型规模的增大,计算效率愈发低下的问题。所以针对有限元的并行计算方法研究十分必要。现阶段针对有限元的并行计算方法很多都是采用粗粒度的并行策略,对于计算机集群节点的依赖度很高,在以CPU为核心的计算机集群上计算,集群节点数直接影响到计算效率,这种粗粒度的并行计算方法非常依赖于集群规模,所以实现基于协处理器的低硬件成本有限元并行计算愈发关键。基于Intel MIC架构的协处理器是一种高度并行的众核协处理器,非常适合处理高复杂度的并行计算。在基于MIC架构开发并行程序的时候,单节点资源可以最大化利用,实现良好的性能功耗比。而且MIC架构拥有众多的编程模式,开发方式十分灵活,同时CPU和MIC拥有众多的公共代码,编程复用性很高,MIC架构的众多优势为并行计算的研究提供了新的思路。本文从实际工程应用出发,针对车身设计中涉及到的大规模计算问题提出了一种基于MIC架构的细粒度并行计算方法,摆脱了对于大规模计算机集群的依赖,实现了在低硬件成本下的高精度高效率非线性有限元并行计算。本文主要的工作包括:（1）基于MIC架构采用OpenMP编程模型实现了板壳单元节点力的并行计算。首先,在预处理阶段建立节点和单元之间的依赖关系,避免了并行执行时的数据竞争。并通过循环队列控制将计算任务分解成多个并行块,单个并行块通过单个线程串行执行,均衡线程负载。然后,建立了线程与单元、节点以及自由度的映射方法,用于充分发挥MIC架构的线程优势。最后,本文实现了MIC架构的向量化执行,通过将多维数组指针重建为一维指针,实现了线性化存储,解决了对齐的内存访问问题。（2）以板壳单元的MIC并行计算为基础,提出了板壳结构的显式有限元MIC全流程细粒度并行计算方法。采用动态内存分配策略,通过在迭代过程中重复利用内存空间,节约了空间开辟和数据传输的时间成本。采用nocopy方法优化数据传输,实现了MIC端和主机端的高效数据交互,并采用了异步执行策略,利用同步进行的并行计算掩盖节点位移、节点力等相关数组从MIC端回传的过程,避免了MIC端存储大量的中间结果,减轻了其内存存储压力。（3）基于本文提出的板壳结构的显式有限元MIC全流程细粒度并行计算方法,采用一个动车车头算例分析了计算规模和算法性能的关系,结果表明,随着计算规模的增加,算法的并行效率也更加理想,绝对加速比最高可以接近12倍。然后采用一个含有147,264个单元和147,700个节点的数值算例进行算法的扩展性分析,调用不同的线程数目完成模型的有限元并行计算,结果表明随着线程数目的增加,算法的并行效率也更加优越,相对加速比最高可以达到80倍,所以采用该并行方法,在实际应用中可以灵活的调配线程,算法扩展性十分优秀。（4）本文提出了完整的薄板冲压成形MIC并行计算方法。以板壳单元和板壳结构的显式有限元MIC并行计算为基础,进一步实现了模具位置更新,滑移速度以及接触力和压边力的MIC并行计算。采用车顶盖数值算例评估了算法的计算精度,结果表明该算法的精度损失极低。同时分析了不同计算规模数值算例的并行效率,结果表明随着数值算例规模的增加,算法的并行效率也更加出色,对于490,000个单元的仿真模型,绝对加速比可以达到48倍。最后分析了线程数目对并行效率的影响,对于250,000个单元的数值算例,调用224个线程相对加速比可以达到52倍。采用该算法开发了基于MIC的板料成形并行分析软件CADEMMIC（流水号:2019R11L014673）。
汪超[4]（2019）在《薄壳结构的多GPU并行计算方法及其在车身设计中的应用研究》文中研究指明基于壳单元理论的有限元分析方法广泛应用于汽车车身的CAE分析,在本文中主要用于解决板壳结构的非线性问题和板料冲压成形的仿真计算问题。随着有限元模型越来越复杂,仿真过程中需要处理庞大的计算量,所以计算仿真的效率较低。由于强大的数据处理能力,基于GPU的并行计算方法早已用于解决仿真分析中计算效率低的问题。但是,单个GPU受到硬件资源的限制,无法满足大规模计算的需求。当前的异构计算平台能够配置2-4块GPU设备,单机多路GPU的计算平台突破了单个GPU硬件资源的限制。本文主要工作就是将基于单机多路GPU的并行技术应用于解决薄壳结构的动态非线性问题和板料的冲压成形的仿真问题。具体的工作与成果如下:（1）在调用多个GPU对有限元模型进行仿真计算之前,合理的对有限元网格模型进行区域分解是相当重要的。本文基于METIS开源库开发了适用于本文算法的数据分区预处理系统从而实现了有限元网格数据的快速区域分解。该系统有两个优点:一是各子区域的计算量均衡,二是各区域间的边界点数量较小。（2）使用OpenMP和统一计算架构（CUDA）的混合编程模型实现了有限元显式求解的多GPU并行计算方法,并开发了具有自主知识产权的基于多GPU并行的车身结构分析软件。并行实现的大致思路分两方面:一方面为基于OpenMP模式CPU线程级并行,另一方面为基于CUDA架构的GPU轻量级线程并行。前者主要是通过开辟与GPU设备数量相同的CPU线程数,一个CPU线程控制着一个GPU设备的启动与挂起。后者则主要是通过建立GPU线程与单元、节点、自由度的抽象映射关系,从而实现基于BT壳单元理论的显式迭代求解部分在多GPU上全过程处理。（3）在基于预索引策略的节点内力组装过程中,在处理百万级单元规模的有限元模型时,计算的循环量达到万亿级别,耗时相当严重。因此,本文对此预索引策略加以改进,同样处理百万级单元规模的有限元模型时,计算的循环量则只有千万级别,从而降低了算法的时间复杂度,明显的缩短了索引时间。对板壳非线性问题进行数值仿真,计算的结果表明,本文提出的基于多GPU的并行计算方法能满足工程问题的精度要求,并且计算效率得到了明显的提升。在四路Titan Xp GPU工作站上对10,889,568自由度的车身弹性变形问题进行求解时,四路GPU的计算绝对加速比可达73倍,相对加速比可达3.4,非常接近理论值。（4）本文提出了适用于板料冲压成形仿真计算的多GPU并行计算方法。针对显式迭代过程中的求解特征,提出了包括弹塑性材料本构的单元计算的多GPU并行计算方法以及接触力求解的GPU并行计算方法,实现了板料冲压成形仿真的显式迭代过程的全流程并行。通过数值算例测试基于多GPU的板料冲压成形仿真的并行计算方法的计算精度和计算效率。结果表明:在计算精度方面,基于多GPU计算平台的并行计算方法的仿真结果与基于CPU平台的计算方法的结果是一致的;在计算效率方面,对单元规模为49万的板料有限元模型进行数值计算时,相比串行程序的计算速度,基于四路Titan Xp GPU计算平台可达到近210倍的绝对加速比。
李连成[5]（2017）在《薄板柔性压边冲压成形数值模拟研究》文中研究说明压边成形是常用的薄板成形工艺,在制造业中被广泛应用。随着时代的发展,对应用于交通工具、建筑行业和航空航天器等制造领域的三维曲面件的成形需求在急剧增加。传统的压边成形工艺在成形曲率较大的三维曲面件时,模具制造费用高、周期长,而且常常出现起皱、拉裂等成形缺陷,严重地制约着工业化生产;急需一种新型的成形工艺能够抑制成形缺陷的出现、提高成形质量、提高生产效率和降低生产成本。因此,研究新型、有效的柔性成形工艺具有重要的意义。柔性压边冲压成形是一种新型的柔性成形工艺,其基本原理是使用柔性压边装置代替传统的刚性压边装置,利用传统的整体模具或多点数字化模具完成曲面工件的冲压成形。柔性压边冲压成形工艺具有柔性高、成形尺寸大和成形质量好等特点。本文使用有限元软件Abaqus建立了柔性压边冲压成形有限元模型,对球形件和半管的柔性压边冲压成形过程进行研究,预测板料出现起皱缺陷的条件,开展工艺参数对成形结果影响的研究,并进行了相关实验验证,为柔性压边冲压成形提供理论指导。本文的主要研究内容和结论如下:1、柔性压边成形原理和特点分析了常见的板材柔性成形技术的成形原理和国内外研究现状,提出结合多点数字化模具和离散压边成形的柔性压边冲压成形,研究了柔性压边成形过程,阐述了薄板塑性成形数值模拟的有限元方程及相关问题,建立了柔性压边成形有限元模型,对球形件在相同条件下进行了数值模拟和柔性压边成形实验。结果表明:实验结果与模拟结果吻合较好,验证了柔性压边成形有限元模型的正确性。2、球形件的柔性压边成形研究研究了薄板柔性压边成形过程数值模拟的有限元理论及动力学显式有限元方法,建立了柔性压边冲压成形有限元模型,并针对有限元建模过程中关键参数的选择进行了介绍,如单元类型、接触模型、摩擦条件、加载情况等。开展了球形件的无压边与柔性压边成形数值模拟和成形实验,证明了柔性压边成形比无压边成形能够有效控制板料流动,抑制成形过程中的起皱缺陷。3、柔性压边成形过程中压边块的作用研究比较使用柔性压边装置和不使用柔性压边装置两种情况下的厚度分布情况,讨论柔性压边对成形的影响。实验结果表明,使用柔性压边装置可以有效抑制成形皱纹,与数值模拟的结果一致;对球形件的柔性压边成形进行了数值模拟分析,比较使用压边条和不使用压边条两种情况下的应力和厚度分布情况,讨论压边条对成形结果的影响。模拟结果表明,使用压边条可以有效抑制成形皱纹;采用通用数值模拟软件Abaqus对柔性拉边成形进行有限元模型的建立。比较柔性压边成形和柔性拉边成形两种情况下的应力、应变和厚度分布情况,讨论柔性压边成形和柔性拉边成形对成形结果的影响。模拟结果表明,柔性压边成形比柔性拉边成形可以更有效抑制成形皱纹。4、柔性压边成形过程中压边块尺寸对成形的影响分别对对长度为24mm系列和50mm系列的压边块对成形结果的影响进行了数值模拟分析,比较成形件的应力、应变和厚度分布情况。模拟结果表明,使用24×10mm和50×10mm的压边块可有效抑制起皱缺陷,避免应力集中现象,并且能使有效成形区的应变分布更加均匀,减小最大厚度减薄率,使有效成形区域的厚度分布更加均匀;通过分析得出使用24×10mm的成形效果较好。实验结果表明,使用24×10mm压边块时抑制成形缺陷的效果最好,与数值模拟的结果一致。5、柔性压边成形过程中压边条的数值模拟对压边条层数对成形的结果影响进行了数值模拟分析,比较使用一层、二层和三层压边条的三种情况下的应力、应变和厚度分布情况,分析成形件抑制起皱能力,讨论压边条层数对成形的结果影响。模拟结果表明,使用三层压边条时成形结果最好;对压边条材质对成形的结果影响进行了数值模拟分析,比较两种材质多种组合时的应力、应变和厚度分布情况,分析对成形缺陷的抑制情况,讨论压边条材质对成形的结果影响。模拟结果表明,材质为65Mn弹簧钢时,成形效果最佳;对压边条分层对成形的结果影响进行了数值模拟分析,在压边条厚度不变的情况下,分别对一层、二层和三层压边条三种情况下的应力、应变和厚度分布情况,分析成形件出现的起皱缺陷的情况,讨论压边条分层对成形的结果影响。模拟结果表明,使用3层1mm厚压边条进行成形时,可以得到各项指标较好的成形件。实验结果表明,使用3层1mm厚的压边条成形时效果最佳,与数值模拟的结果一致;对压边条组合对成形的结果影响进行了数值模拟分析,对比了多种组合时的应力、应变和厚度分布情况,分析对起皱缺陷的抑制情况,讨论压边条宽度对成形的影响。模拟结果表明,在相同条件下,使用较宽的压边条可以获得高质量的成形件。6、柔性压边成形的其它工艺参数对成形结果影响的数值模拟研究对摩擦系数、对成形的结果影响进行了数值模拟分析,比较μ=0.05、μ=0.10、μ=0.20、μ=0.30和μ=0.40时的5种情况下的应力、应变和厚度分布情况,分析成形件的成形质量,讨论摩擦系数对成形的结果影响。模拟结果表明,摩擦系数μ=0.05时可得到高质量的成形件;对薄板的材质对成形的结果影响进行了数值模拟研究,比较材质为304不锈钢、1010钢和2024-O三种情况下的应力、应变和厚度分布情况,分析成形件的成形缺陷出现情况,讨论板材材质对成形的结果影响。模拟结果表明:使用304不锈钢和1010钢时可以获得高质量的成形件;使用2024-O时,成形件出现破裂缺陷,需要调整模型参数;对压边力对成形的结果影响进行了数值模拟分析,比较压边力为2MPa、5MPa和10MPa时的3种情况下的应力、应变和厚度分布情况,分析成形件抑制成形缺陷的情况,讨论压边力对成形的结果影响。模拟结果表明:压边力为5MPa时,可以有效抑制起皱缺陷,得到在有效成形区域内应力、应变和厚度分布均匀、最大减薄比小的高质量的成形件。7、半管的柔性压边成形数值模拟采用通用数值模拟软件Abaqus对半管的柔性压边成形进行有限元模型的建立,分别对半管的整体压边成形和柔性压边成形时,成形件的厚度和应力分布情况,结果表明:对于半管成形,柔性压边成形效果要好于整体压边成形;研究了内侧压边力分别为5MPa和7.5MPa时,成形件的厚度、应力分布情况和抑制起皱的效果,讨论内侧压边力对成形的影响,结果表明:内侧压边力的增加有助于抑制板料流动,从而抑制内侧板料起皱;对比了上下模具间隙分别为0.05mm和0.5mm时,成形件的厚度、应分分布情况,研究上下模间隙对成形结果的影响,结果表明:减小上下模具间隙,可以抑制成形件出现起皱,降低应力分布范围,使板厚分布更均匀;分析了下模倒角半径为3mm和6mm时,成形件的相关情况,研究下模倒角对成形的影响,结果表明:减小下模倒角,最大应力值、最小应力值和应力分布区间有所减小;因较小的下模倒角抑制了板料流动,使板料的最大厚度值和最大厚度减薄率增大;探讨了板材切角对成形的影响,结果表明:板料切角后,成形过程中板料流动更加均匀。成形件的应力、应变和厚度最大值,应力、应变和厚度的分布区间有所减小。使用位移加载和力加载两种情况下、采用摩擦系数分别μ=0.08和μ=0.15两种情况下和使用08Al和304不锈钢为板料材质两情况下,成形件的应力、应变和厚度分布情况,并分析了成形件的出现成形缺陷的情况,讨论了加载方式、摩擦系数和板材材质对成形结果的影响。模拟结果表明:使用位移加载和力加载对成形结果没有影响;采用摩擦系数μ=0.08进行成形时,成形件的应力和厚度分布均匀,最大厚度减薄率更小;对使用08Al和304不锈钢为材质的板料进行成形,都可以获得质量较好的成形件,半管的柔性压边成形具有一定的通用性和有效性。
邱宁佳[6]（2014）在《三维曲面柔性轧制原理及数值模拟研究》文中提出柔性轧制成形是结合多点调形工艺与轧制成形工艺，用上下柔性工作辊形成的不均匀辊缝完成三维曲面成形件的快速、连续、高效轧制成形技术。具有材料利用率高，成形范围广，成形效果好等优点。柔性轧制成形可以实现凸曲面件、鞍形件、盘形件、扭曲形件等多种三维曲面件的简单易控、高效连续成形。因此，研究柔性轧制成形的工艺特性，开发新型柔性轧制成形设备具有较广阔的市场应用空间和较高的科研开发价值。本文建立了柔性轧制成形的有限元模型，并对模型设置不同的工艺参数后分别进行数值模拟，分析了成形结果中的应力应变特征和工艺参数对成形件成形效果的影响，并对成形情况进行了相关实验验证，探讨了柔性轧制成形缺陷问题，提出了一些改进成形实验的设想。主要研究内容和结论归纳如下：（1）柔性轧制的原理和特点对柔性轧制技术的原理和成形设备进行了介绍，对比分析柔性轧制技术与传统轧制技术的根本区别。介绍了柔性轧制成形装置的整体结构和使用不均匀辊缝方式完成板料成形的特点，其优势在于简单易控，出形快速高效。阐述了板形控制理论，提出了使用调形控制以一次调形工艺方式柔性轧制的方法。使用几何关系推导了板形函数、成形件厚度和双向主曲率半径三者之间关系的算法，以此作为成形件板形研究的理论依据。（2）柔性轧制成形有限元模型的建立从弹塑性有限元求解着手，使用显式动力学的有限元方法对板料成形过程进行力学分析。介绍了柔性轧制成形的数值模拟基本理论，并给出了有限元方程。建立了柔性轧制成形有限元模型，并处理了建模求解时的相关问题。对凸曲面件和鞍形件进行轧制实验与数值模拟，得到与实验结果一致的模拟结果，证明了柔性轧制成形技术的可行性。（3）柔性轧制成形的数值模拟从塑性变形理论入手，剖析了柔性轧制成形技术能够加工三维曲面件的原因。分析了与轧制参数有关的弹塑性曲线的变化情况，讨论了板料最小可轧厚度问题。对柔性轧制模型进行力学分析，从理论上解析应力应变状态，通过计算轧制力矩给出纵向曲率的计算方法。结合柔性轧制建模的模拟结果，分析了凸曲面件和鞍形件在轧制过程中的应力应变分布特征，说明了出现双向弯曲现象的原因，并对理论分析和计算方法的正确性进行了验证。（4）柔性轧制成形的应力应变特征针对柔性轧制成形的特征和工艺参数做了数值模拟分析。根据成形件的几何特征和双向弯曲变形机理，找出了影响变形的辊弯曲半径、压下量、板厚等工艺参数。结合调形技术与纵横双向的几何关系，分析工艺参数对成形效果的影响，计算出模拟轧制实验时柔性辊轮廓的排布情况。分别对凸曲面件与鞍形件进行有限元数值模拟，对得到的不同成形件进行应力应变分析，找出各成形件应力应变分布情况的区别，进而分析了出现不同形状的原因。（5）柔性轧制成形的板形分析给出了使用柔性轧制装置进行板料成形实验时某些重要问题的解决方案。对实际的调形工作进行深化分析，并针对柔性辊调形工艺精度问题提出了靠模检验方法。介绍了三维光学扫描仪对实际成形件的处理方法，为成形件的测量提供前提。从横纵双向成形两个方面入手，对模拟成形件进行了板形分析：横向成形分析时，找出了横向的成形规律以及板料厚度变化规律；纵向成形分析时，计算了纵向不同位置的弯曲半径变化趋势，并分析其变化规律。使用上述方法对实际成形件进行了板形分析，并与模拟结果做对比，得出成形规律一致的结论，验证了柔性轧制成形技术的正确性与可行性。（6）柔性轧制成形缺陷的数值模拟分析了柔性轧制成形过程中出现的起皱和压痕缺陷。针对起皱问题，主要通过对成形件失稳变形的理论分析，总结出起皱时的临界失稳条件，以鞍形件的起皱作为研究对象，通过对柔性辊弯曲半径、最大压下量以及板料厚度等工艺参数的分析，说明各参数对成形件起皱的影响。针对压痕问题，提出了柔性辊调形改进方案，给出柔性辊局部调形方法，以凸曲面件的压痕作为研究对象，说明使用权因子对柔性辊辊形做局部微调能够较好地抑制压痕。介绍了柔性轧制成形的小挠度成形特性，利用曲面光顺性判定准则对成形件成形效果进行分析验证，说明了通过该方法能得到质量较好的成形件。
马宁[7]（2011）在《高强度钢板热成形技术若干研究》文中提出热成形技术是将传统热处理技术及冷冲压技术相结合的最新制造技术,刚兴起已受到国家产业政策、工业界及学术界的高度重视,具有广阔的发展前景和长远的发展生命力。本文从热成形技术工艺、热成形理论及实验方法、热成形过程的多场耦合本构关系、热成形过程的数值模拟、热成形复合材料技术及热成形技术的工程应用等方面对热成形技术进行了系统全面的研究。本文的主要研究成果如下：一、在热成形工艺方面基于独立自主开发的拥有自主知识产权的国内第一条热成形生产线介绍了直接热成形工艺和间接热成形工艺,分析了两种热成形工艺的特点,给出了选择不同成形工艺的方法。分析了高强度钢板热成形技术的关键技术和装备,总结了连续加热炉的核心技术要求、给出了热成形模具关键制造技术及设计方法,以及对热成形专用压机需具备快速动作、保压等关键技术进行了论述。研究了热成形工艺参数及其优化控制方法,分析了热成形工艺的关键工艺参数,即加热温度及保温时间、高温板料传递时间、冲压成形速率及模具冷却速率控制等,并对这些工艺参数的技术要求、优化控制方法进行了说明；结合热成形实例,提出了利用传统冲压数值模拟技术与高温材料参数相结合的手段对热成形参数进行快速辅助优化控制方法。二、在热成形理论和实验研究方面对热成形材料常温下的微观组织及其基本力学性能进行相关实验研究及理论分析；对热成形材料常温下的热成形性能进行了成形极限实验研究。对热成形过程中影响材料成形性能的硬化能力参数进行了实验研究；通过对材料硬化性能的分析,给出了热成形材料具有较好成形性能的温度区间。分析了热成形过程中板料各向初始轧制各向异性的实验方法,提出了一种新的方便高精度的实验方案用于测试材料的高温轧制各向异性。在热成形钢板进行高温拉伸及淬火实验的基础上,建立了马氏体相变点Ms、马氏体转变速率θ及相变塑性系数k与应力之间关系,进而建立了硼钢热成形过程中的热、力、相变耦合模型。引入了混合定律,对多相混合组织的热容、导热系数、热膨胀系数等热物性参数、弹性模量E及屈服极限等力学性能参数进行了等效分析。对热成形应变组成及其形成机理进行了分析,引入了相变体积应力及相变塑性应力等新概念。三、在热成形过程的数值模拟技术方面在建立的高强度钢板热成形热、力、相变耦合本构方程的基础上,发展了热成形非线性大变形动力显式有限元方程；通过定义接触控制参数的概念,将材料的高温性能引入接触与摩擦模型；将热成形过程中的相变潜热引入温度场,并进行了有限元分析；在自主开发的商业化金属成形CAE软件KMAS （King-Mesh Analysis System）基础上,开发了考虑多场耦合的非线性、大变形热成形动力显式数值模拟模块。基于虚功率方程及持续平衡方程建立了热成形静力显式多场耦合有限元列式,在KMAS软件基础上,开发了热成形静力显式数值模拟模块。四、在热成形金属复合材料技术方面发现了热成形分层金属复合材料及其制造工艺;分析了这种热成形新型金属复合材料各层的硬度、强度及塑性性能的连续梯度分布规律；通过对比车门防撞梁新型金属复合材料与内部各相材料在冲击载荷作用下的冲击力、吸能等性能对比,说明了金属复合材料综合了各单相材料的优秀性能,适合用于承受冲击吸能构件的选材。给出了热成形连续梯度分布金属复合材料成形工艺,通过控制热成形过程中的加热温度及模具冷却管路布局,得到了材料性质呈连续梯度分布的特殊金属复合材料。通过实验及数值模拟分析,说明了这种金属复合材料特别适合于耐碰撞冲击材料的选材。五、在热成形技术工程应用方面提出了判断耐冲击零部件性能的数值模拟方法,即根据零部件在整车碰撞中的约束情况对零部件进行相应约束,然后进行准静态或者动态冲击数值模拟。基于上述方法对某车型前保险杠横梁进行了热成形材料厚度的优化设计,在性能提升的同时重量减轻40%。对热成形金属复合材料零部件的优化设计进行了研究。首先通过对B柱进行冲击数值模拟证明了所提出的判断耐冲击零部件性能的数值模拟方法的可行性。进而通过对车身典型零部件B柱及S型梁应用热成形复合材料工艺进行优化设计,得到了比传统结构耐冲击能力更好的热成形金属复合材料零部件,同时给出了热成形金属复合材料零部件的优化设计方法。对热成形零部件在车身设计中的应用方法进行了研究,提出了热成形零部件用于车身设计的“功能设计”方法,通过4种工况下整车侧面碰撞结果的对比分析,说明了热成形零部件在车身设计中的作用机理,并详细阐述了“功能设计”方法的内容。
李湘吉[8]（2009）在《基于多点成形与渐进成形的板料复合成形技术研究》文中研究说明多点与渐进复合成形是将多点成形与渐进成形有机结合的板料柔性成形新技术,它充分发挥多点成形技术高效的优点以及渐进成形技术高精度的优点,克服各自的不足,提高板料的成形能力、成形精度及成形效率,是板料数字化成形方法的发展与补充,为薄板类复杂零件的高效率、高精度、数字化制造提供了有效手段,适合于生产批量较小的汽车、飞机等制造业使用,可以实现板类零件的柔性化、数字化制造。本文提出了基于多点成形与渐进成形的金属板料复合成形新技术,介绍了两种复合成形技术,并分别阐述了两种复合成形方式的特点及适用范围,给出了板料复合成形时的基本力学计算方法;介绍了复合成形系统的构成,研究了成形工具头及其驱动机构、压边夹紧装置、多点模具基本体结构、基本体的调形方式等关键技术;探讨了自由曲面的数字化测量方法、曲面重构等问题;建立了复合成形有限元模型,运用动态显式有限元方法对板料过程进行数值模拟,分析了成形过程中板料的成形性能。将数值模拟结果与实验数据进行比较,验证了数值模拟的准确性。
马琳伟[9]（2008）在《金属板材单点渐进成形数值模拟及机理研究》文中认为金属板材单点渐进成形是一种新型的金属板材数控无模成形技术,是升级传统手工钣金工艺的现代化加工方法。这种成形工艺能够柔性化、低成本、方便快捷地加工出复杂的壳体零件。同时,与传统冲压工艺需要大批量制造以保证成本经济性不同,该工艺适宜于小批量灵活加工,因此,更能满足现代市场日益迫切地个性化生产需求。金属板材单点渐进成形工艺在应用中还存在一些迫切需要解决的问题,如何合理选择工艺参数、如何避免成形中的破裂等。要解决这些问题,就需要对金属板材单点渐进成形的变形机理进行深入研究。在常规的物理实验研究中,难以直接获得成形过程中详细的应力、应变等力学参量,仅由间接测量获得的局部数据不能客观全面的反映出渐进成形过程的变形机理。而通过有限元法数值模拟,可以直接、方便、直观地获得这些有价值的数据,应用于成形机理研究。在常规的板材成形工艺研究中,有限元法数值模拟已发挥出举足轻重的作用。金属板材单点渐进成形由于自身的特点,如成形过程载荷加载轨迹复杂且长、板材厚度的剧烈减薄变化、以及局部变形累积等,使得对其进行有限元法数值模拟存在建模难度大、计算效率低等难点问题。本课题首先基于非线性、弹塑性有限元理论方法,对金属板材单点渐进成形过程的数值模拟的建模方法进行研究。通过建立能够描述邻接单元厚度连续变化的八节点六面体实体单元、涉及材料各向异性的非线性弹塑性材料模型、和工具头运动轨迹动态加载的控制策略等数值模拟中的关键性问题,对适用于金属板材单点渐进成形数值模拟分析的有限元模型的建立进行合理规划。根据建模规划,对渐进成形实验中最具代表性的方锥台件和圆锥台件,各自建立两种类型的有限元分析模型,即完整有限元分析模型和局部有限元分析模型。完整有限元分析模型是建立在对渐进成形过程边界条件、力学关系等的真实仿真基础上,而为了提高模拟效率建立的局部有限元分析模型,是通过添加虚拟的边界约束而仿真成形过程。通过四个模型的模拟结果与实验结果的对比研究表明,两类模型均适用于渐进成形的数值模拟分析,其中,方锥台件的局部有限元分析模型具有最高的计算效率。基于完整有限元分析模型对渐进成形过程的各阶段进行分析,从而全面认识渐进成形的特点;基于方锥台件局部有限元分析模型,并将板材厚度方向的单元细分为三层,通过成形过程仿真,获取成形中,板材不同区域的应力、应变情况,提出并建立分区域的渐进成形机理解释,即,在不同区域,板材的变形方式是不同的,其中,对体现渐进成形主要特点的方锥台件和圆锥台件的侧壁充分变形区域,其变形方式是拉伸-弯曲复合变形。基于方锥台件局部有限元分析模型,对不同工艺参数下的成形过程进行仿真,研究工艺参数板材厚度变化、塑性变形区、以及成形力等的影响关系。从而为渐进成形中合理选用工艺参数提供依据。最后,在渐进成形数值分析的基础上,探讨了对工具头磨损进行数值模拟分析的方法和流程,并通过仿真,研究了工艺参数对工具磨损的影响关系。
唐镜[10]（2008）在《汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析》文中研究表明汽车覆盖件由于结构复杂、尺寸大和表面质量要求严格等特点,决定了其冲压过程中变形规律的复杂性,分析起来十分困难。近年来,随着汽车工业的发展,成形与模具现代设计成为我国模具工业的关键性技术,开发高效、高质量和低成本的产品成为工业界竞争的焦点。应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文研究的主要内容如下:1.阐述了汽车覆盖件冲压成形过程分析的动态显式有限元方法的基本原理,主要有:增量运动方程的表述形式及求解应用的积分格式、有限元离散方程、本构关系、单元理论、中心差分法及其数值稳定性、单元公式的选择、网格的划分、沙漏控制以及摩擦的处理。2.介绍了汽车覆盖件的结构特点和成形特点,常用冲压材料及材料性能对成形的影响;分析了覆盖件冲压成形常见的缺陷、产生原因和一般解决办法;介绍了用于冲压模拟仿真分析的各种有限元软件,并重点介绍了本文中所采用的DYNAFORM软件,归纳了应用该软件对板料成形进行有限元分析的一般步骤;总结了一些覆盖件冲压成形数值模拟中的一些关键技术。3.建立前隔板有限元分析模型,确定成形工艺参数设置,对其进行冲压成形模拟仿真。分析冲压过程中出现的问题,通过对压边力和拉延筋的优化,确定了最佳的工艺参数设置,即在压边力为700KN,分段拉延筋高度为6mm时,冲压成形结果最佳。仿真模拟结果与实际生产情况相比较,吻合度很高。4.分析了回弹产生的原理,介绍了影响回弹的因素和研究回弹的模拟方法和算法;确定回弹模拟参数设置,对零件的卸载回弹和切边回弹进行了分析。模拟所得最大回弹量不超过2mm,对模具设计具有积极的指导价值。由于在生产中应用CAE分析技术正确模拟了板料冲压成形全过程,准确预测了板料在成形过程中可能出现的缺陷,从而在模具制造前可以及时修改冲压工艺方案,并通过仿真计算进行验证,提高了冲压工艺和模具设计质量,只需要经过少量的修模和试模就可获得高品质的模具,不仅降低了模具的开发成本,也大大缩短了模具开发周期。
二、板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟（论文提纲范文）
（1）金属板件锤击加工模拟仿真与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喷丸技术发展简介 |
| 1.2.2 喷丸成形工艺参数 |
| 1.2.3 冲击器冲击系统的研究 |
| 1.2.4 弹丸撞击过程数值模拟研究 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 2 锤击加工工艺及板件变形分析 |
| 2.1 锤击加工成形工艺 |
| 2.1.1 冲击器工作原理 |
| 2.1.2 冲锤冲击速度计算 |
| 2.1.3 锤击加工方法 |
| 2.1.4 冲杆撞击过程 |
| 2.2 板件变形力学分析 |
| 2.2.1 板件材料受力分析 |
| 2.2.2 板件弯曲变形 |
| 2.2.3 板件弯曲变形与锤击应力场关系 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 金属板件锤击加工有限元模拟 |
| 3.1 锤击加工运动分析 |
| 3.1.1 冲击系统分析建模 |
| 3.1.2 锤击过程运动分析 |
| 3.2 锤击加工过程有限元建模 |
| 3.2.1 单次撞击几何模型建立 |
| 3.2.2 多次撞击几何模型建立 |
| 3.2.3 材料属性定义 |
| 3.2.4 网格尺寸定义 |
| 3.2.5 接触属性与边界约束定义 |
| 3.2.6 求解方法选择 |
| 3.3 锤击加工有限元模型验证 |
| 3.3.1 残余应力对比 |
| 3.3.2 凹坑形貌对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 锤击加工及板件成形试验研究 |
| 4.1 锤击加工试验 |
| 4.1.1 锤击加工装置 |
| 4.1.2 金属板件锤击加工成形试验方案 |
| 4.2 试验结果测量方法 |
| 4.2.1 金属板件残余应力测量 |
| 4.2.2 板件整体变形测量 |
| 4.2.3 工件表面凹坑形貌测量 |
| 4.3 试验结果分析 |
| 4.3.1 残余应力场分析 |
| 4.3.2 板件变形分析 |
| 4.3.3 弹坑形貌分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 金属板件锤击加工结果及分析 |
| 5.1 锤击应力应变场分析 |
| 5.1.1 单次锤击应力应变场 |
| 5.1.2 多次锤击应力应变场 |
| 5.2 锤击工艺参数对板件弯曲变形的影响规律 |
| 5.2.1 工具头半径对板件变形的影响 |
| 5.2.2 锤击频率对板件变形的影响 |
| 5.2.3 锤击密度对板件变形的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（2）大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 厚板件成形方法概述 |
| 1.2.1 机械冲压成形 |
| 1.2.2 水火弯板成形 |
| 1.2.3 激光弯曲成形 |
| 1.2.4 高频感应加热成形 |
| 1.2.5 摆动冲头多点成形 |
| 1.3 摆动冲头多点成形简介 |
| 1.3.1 多点成形的提出与发展 |
| 1.3.2 摆动冲头的结构设计 |
| 1.4 板材成形数值模拟的发展与应用 |
| 1.4.1 板材成形数值模拟发展概况 |
| 1.4.2 多点成形数值模拟发展概况 |
| 1.5 选题意义及主要研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 第2章 板材成形有限元理论及模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 板材塑性成形有限元理论 |
| 2.2.1 有限元求解算法 |
| 2.2.2 弹塑性材料的本构关系 |
| 2.3 厚板弯曲理论 |
| 2.3.1 Ressiner厚板理论 |
| 2.3.2 考虑剪变形的位移场计算 |
| 2.3.3 考虑剪变形的板材弯矩计算 |
| 2.4 摆动冲头多点成形有限元模型建立 |
| 2.4.1 材料参数 |
| 2.4.2 边界条件 |
| 2.4.3 网格划分 |
| 2.4.4 有限元模型 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 船体外板分段成形工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多点分段成形理论及建模 |
| 3.2.1 分段成形理论 |
| 3.2.2 板材首段成形有限元模型 |
| 3.3 过渡区设计 |
| 3.3.1 重叠区长度确定 |
| 3.3.2 过渡区参数优化 |
| 3.3.3 过渡区内各切点坐标计算 |
| 3.4 不同分段成形方式对比 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 厚板件成形时的直边效应及其控制方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直边效应的产生 |
| 4.2.1 有限元模拟 |
| 4.2.2 直边效应分析 |
| 4.3 控制方法研究 |
| 4.3.1 余料尺寸对直边效应的影响 |
| 4.3.2 摆动冲头尺寸对直边效应的影响 |
| 4.3.3 基本体排布方式对直边效应的影响 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 摆动冲头多点成形厚板件的回弹分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 回弹理论及其数值模拟方法 |
| 5.2.1 板材弯曲回弹理论 |
| 5.2.2 回弹数值模拟方法 |
| 5.3 回弹的影响因素 |
| 5.3.1 板厚因素 |
| 5.3.2 材料因素 |
| 5.3.3 曲率半径因素 |
| 5.3.4 反复成形对回弹的影响 |
| 5.4 双曲率零件的回弹补偿分析 |
| 5.4.1 双曲率零件的回弹计算 |
| 5.4.2 鞍形件的回弹补偿模拟 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
| 致谢 |
（3）基于CPU/MIC异构平台的车身结构有限元分析并行计算方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MIC并行计算的研究现状 |
| 1.3 薄板冲压成形技术的研究现状 |
| 1.4 CPU/MIC异构平台的有限元并行计算 |
| 1.5 本文组织结构和内容 |
| 第2章 基于MIC架构的异构并行计算方法 |
| 2.1 MIC架构的硬件结构 |
| 2.2 MIC平台的编程模式 |
| 2.3 MIC架构的优势 |
| 2.4 CPU/MIC异构并行计算 |
| 2.4.1 OpenMP编程模型 |
| 2.4.2 异构并行实现 |
| 2.4.3 杆单元计算实例 |
| 2.4.4 结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 板壳单元的MIC并行计算方法 |
| 3.1 中心差分法 |
| 3.2 板壳单元的限元分析方法 |
| 3.2.1 随动坐标系 |
| 3.2.2 应变位移关系 |
| 3.2.3 有限元方程 |
| 3.2.4 沙漏控制技术 |
| 3.3 板壳单元计算的MIC并行 |
| 3.3.1 预处理的MIC并行计算 |
| 3.3.2 节点力的MIC并行计算 |
| 3.3.3 循环队列控制 |
| 3.4 MIC的向量化细粒度执行 |
| 3.4.1 向量化基础 |
| 3.4.2 线性存储 |
| 3.4.3 自动向量化和细粒度并行 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 板壳结构有限元分析的全流程MIC并行计算 |
| 4.1 数据传输优化 |
| 4.1.1 动态内存分配策略 |
| 4.1.2 nocopy数据传输方法 |
| 4.2 板壳结构全流程MIC并行计算 |
| 4.3 并行效率的评估方法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 计算精度评估 |
| 4.4.2 并行计算效率分析 |
| 4.4.3 扩展性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 冲压成形有限元的MIC并行及软件开发 |
| 5.1 基本理论和方法 |
| 5.1.1 等向强化弹塑性本构方程 |
| 5.1.2 接触力计算 |
| 5.2 冲压成形有限元分析的串行实现 |
| 5.3 冲压成形并行仿真软件设计流程 |
| 5.4 薄板冲压成形特有算法的MIC并行计算 |
| 5.4.1 模具节点更新和滑移速度计算并行方法 |
| 5.4.2 接触力和压边力的并行计算方法 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 计算环境 |
| 5.5.2 车顶盖基准算例 |
| 5.5.3 计算规模对算法性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 1.本文的创新点 |
| 2.未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 软件着作权与专利 |
| 致谢 |
（4）薄壳结构的多GPU并行计算方法及其在车身设计中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 有限元方法与并行计算方法发展概述 |
| 1.2.1 基本有限元方法 |
| 1.2.2 有限元并行计算技术 |
| 1.3 车身薄板冲压成型数值方法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于CUDA架构的多GPU的并行技术 |
| 2.1 基于GPU的并行计算技术 |
| 2.1.1 计算机架构 |
| 2.1.2 异构计算 |
| 2.1.3 CUDA异构计算平台 |
| 2.2 CUDA编程模型 |
| 2.2.1 CUDA程序执行方式 |
| 2.2.2 GPU内存管理 |
| 2.2.3 线程管理 |
| 2.3 基于多GPU的并行技术 |
| 2.3.1 OpenMP技术 |
| 2.3.2 OpenMP-CUDA混合编程模型 |
| 2.4 杆单元算例的性能测试 |
| 2.4.1 杆单元算例模型 |
| 2.4.2 杆单元计算结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 BT壳单元有限元理论和并行计算方法 |
| 3.1 BT壳单元有限元理论 |
| 3.1.1 随动坐标系 |
| 3.1.2 应力位移关系 |
| 3.1.3 有限元方程 |
| 3.1.4 沙漏控制技术 |
| 3.1.5 中心差分法 |
| 3.2 BT单元理论的显式有限元计算方法并行的可行性分析 |
| 3.2.1 求解时间步长 |
| 3.2.2 计算节点外力 |
| 3.2.3 单元计算 |
| 3.2.4 更新节点的坐标 |
| 3.3 基于单GPU的显式有限元并行实现 |
| 3.3.1 计算对象与GPU线程间的映射策略 |
| 3.3.2 矢量化内存访问 |
| 3.3.3 显式求解过程的并行实现 |
| 3.3.4 数据通信策略 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于多GPU的板壳单元显式并行计算方法 |
| 4.1 有限元网格数据分区 |
| 4.1.1 多级分区算法 |
| 4.1.2 基于METIS开源库的分区策略 |
| 4.2 多GPU并行的实现过程 |
| 4.2.1 多GPU内核函数的执行 |
| 4.2.2 多GPU并行算法程序流程图 |
| 4.2.3 多GPU并行的数据通信 |
| 4.3 数值算例及分析 |
| 4.3.1 并行计算的性能评价指标 |
| 4.3.2 Spherical cap标准算例 |
| 4.3.3 大规模的数值算例 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于多GPU的板料冲压成形的并行计算方法 |
| 5.1 板料冲压成形问题的有限元仿真方法 |
| 5.1.1 模型建立 |
| 5.1.2 本构关系 |
| 5.1.3 接触摩擦计算 |
| 5.1.4 仿真计算流程 |
| 5.2 冲压成形程序关键算法的GPU并行 |
| 5.2.1 并行程序的整体流程图 |
| 5.2.2 弹塑性材料本构计算并行化 |
| 5.2.3 接触计算并行化 |
| 5.3 基于多GPU的薄板冲压成形并行计算系统开发 |
| 5.3.1 基于多GPU的冲压成形仿真计算流程 |
| 5.3.2 板料有限元网格数据分区 |
| 5.3.3 多GPU的并行实现过程 |
| 5.3.4 数据通信策略 |
| 5.4 数值算例及分析 |
| 5.4.1 杯突成形的计算模型 |
| 5.4.2 数值仿真计算 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1 本文总结 |
| 2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间的研究成果 |
| 1 已投稿的期刊论文 |
| 2 软件着作权 |
| 致谢 |
（5）薄板柔性压边冲压成形数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 板材柔性成形工艺 |
| 1.2.1 水火弯板成形 |
| 1.2.2 激光弯曲成形 |
| 1.2.3 喷丸成形 |
| 1.2.4 单点渐进成形 |
| 1.2.5 多点成形 |
| 1.3 板材压边成形工艺 |
| 1.3.1 变压边力压边成形 |
| 1.3.2 变压边间隙成形 |
| 1.3.3 柔性压边成形 |
| 1.4 选题的意义及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 小结 |
| 第2章 柔性压边成形有限元基础与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹塑性有限元理论 |
| 2.2.1 屈服准则 |
| 2.2.2 塑性硬化模型 |
| 2.2.3 广义胡克定律 |
| 2.2.4 塑性流动准则 |
| 2.2.5 基本方程 |
| 2.2.6 能量原理 |
| 2.3 动力学显式有限元方法 |
| 2.3.1 动力学显式与动力学隐式比较 |
| 2.3.2 显式时间积分 |
| 2.3.3 显式算法的稳定性 |
| 2.4 柔性压边冲压成形有限元模型的建立 |
| 2.4.1 有限元模型 |
| 2.4.2 单元类型选择及网格划分 |
| 2.4.3 材料模型的选择 |
| 2.4.4 接触和摩擦模型的选择 |
| 2.4.5 载荷与边界条件的类型选择和设置 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 球形件的柔性压边成形数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球形件的柔性压边成形 |
| 3.2.1 起皱缺陷分析 |
| 3.2.2 成形件的厚度分布 |
| 3.2.3 实验验证 |
| 3.3 压边条对成形的影响 |
| 3.3.1 起皱缺陷分析 |
| 3.3.2 成形件的应力对比分析 |
| 3.3.3 成形件的厚度对比分析 |
| 3.4 柔性压边成形与柔性拉边成形对比 |
| 3.4.1 柔性拉边有限元模型 |
| 3.4.2 起皱缺陷分析 |
| 3.4.3 关于应力的对比分析 |
| 3.4.4 关于应变的对比分析 |
| 3.4.5 关于厚度的对比分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 压边块尺寸对成形结果的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 24mm系列压边块对成形结果的影响 |
| 4.2.1 成形结果的光照图分析 |
| 4.2.2 成形结果的应力分布 |
| 4.2.3 成形结果的应变分布 |
| 4.2.4 成形结果的厚度分布 |
| 4.3 50mm系列压边块对成形结果的影响 |
| 4.3.1 模拟结果的光照图分析 |
| 4.3.2 模拟结果的应力分析 |
| 4.3.3 模拟结果的应变分析 |
| 4.3.4 模拟结果的厚度分析 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 压边条对成形结果的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 压边条层数对成形的影响 |
| 5.2.1 成形件的起皱缺陷分析 |
| 5.2.2 成形件的应力分析 |
| 5.2.3 成形件的应变分析 |
| 5.2.4 成形件的厚度分析 |
| 5.3 压边条材质对成形的影响 |
| 5.3.1 模拟结果的起皱缺陷分析 |
| 5.3.2 模拟结果的应力分析 |
| 5.3.3 模拟结果的应变分析 |
| 5.3.4 模拟结果的厚度分析 |
| 5.4 压边条厚度和层数组合对成形的影响 |
| 5.4.1 成形结果的起皱缺陷分析 |
| 5.4.2 成形结果的应力分析 |
| 5.4.3 成形结果的应变分析 |
| 5.4.4 成形结果的厚度分析 |
| 5.4.5 实验验证 |
| 5.5 压边条宽度组合对成形的影响 |
| 5.5.1 5、10、30组合和5、15、30组合压边条对成形的影响 |
| 5.5.2 10、20、30组合和10、20、50组合压边条对成形的影响 |
| 5.5.3 5、10、15组合和5、10、30组合压边条对成形的影响 |
| 5.5.4 10、20、50组合和10、30、50组合压边条对成形的影响 |
| 5.5.5 20、30、30组合和20、30、50组合压边条对成形的影响 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 几个工艺参数对成形结果的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 摩擦系数对成形的影响 |
| 6.2.1 成形结果的光照图分析 |
| 6.2.2 成形结果的应力分析 |
| 6.2.3 成形结果的应变分析 |
| 6.2.4 成形结果的厚度分析 |
| 6.3 板料材质对成形的影响 |
| 6.3.1 模拟结果的起皱缺陷分析 |
| 6.3.2 模拟结果的应力分析 |
| 6.3.3 模拟结果的应变分析 |
| 6.3.4 模拟结果的厚度分析 |
| 6.4 压边力对成形的影响 |
| 6.4.1 成形件的起皱缺陷分析 |
| 6.4.2 成形件的应力分析 |
| 6.4.3 成形件的应变分析 |
| 6.4.4 成形件的厚度分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 半管的柔性压边成形数值模拟 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 半管的成形分析 |
| 7.2.1 有限元模型 |
| 7.2.2 成形件厚度分布 |
| 7.2.3 成形件应力分析 |
| 7.3 内侧压边力对成形影响的探究 |
| 7.3.1 成形件厚度分布 |
| 7.3.2 成形件应力分布 |
| 7.3.3 成形件的起皱分析 |
| 7.4 上下模间隙对成形影响的探究 |
| 7.4.1 成形件的厚度分析 |
| 7.4.2 成形件的应力分析 |
| 7.4.3 成形件的变形图 |
| 7.5 下模倒角对成形影响的探究 |
| 7.5.1 成形件的变形图 |
| 7.5.2 成形件厚度分布 |
| 7.5.3 成形件的应力分析 |
| 7.6 板料切角对成形影响的探究 |
| 7.6.1 数值模拟结果-应力分析 |
| 7.6.2 数值模拟结果-厚度分析 |
| 7.6.3 数值模拟结果-应变分析 |
| 7.7 加载方式对成形的影响 |
| 7.7.1 成形件的起皱缺陷分析 |
| 7.7.2 成形件的应力分析 |
| 7.7.3 成形件的厚度分析 |
| 7.8 摩擦系数对成形的影响 |
| 7.8.1 成形结果的起皱缺陷分析 |
| 7.8.2 成形结果的应力分析 |
| 7.8.3 成形结果的厚度分析 |
| 7.9 板料材质对成形的影响 |
| 7.9.1 成形结果的起皱缺陷分析 |
| 7.9.2 成形结果的应力分析 |
| 7.9.3 成形结果的厚度分析 |
| 7.10 小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及主要成果 |
| 一、发表的学术论文 |
| 二、参与项目 |
| 致谢 |
（6）三维曲面柔性轧制原理及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 板料柔性成形的研究现状 |
| 1.2.1 水火弯板成形 |
| 1.2.2 喷丸成形 |
| 1.2.3 激光弯曲成形 |
| 1.2.4 单点渐进成形 |
| 1.2.5 多点成形 |
| 1.3 板材滚压成形的研究现状 |
| 1.3.1 传统轧制成形 |
| 1.3.2 卷板成形 |
| 1.3.3 旋压成形 |
| 1.3.4 连续辊压成形 |
| 1.4 柔性轧制成形技术的研究现状 |
| 1.5 选题意义及研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 柔性轧制成形原理与特点 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔性轧制成形原理 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 轧制曲面的成形特点 |
| 2.3 板形控制理论 |
| 2.3.1 调形过程 |
| 2.3.2 调形单元位移量设计 |
| 2.4 板形函数设计 |
| 2.4.1 柔性辊弯曲方向算法设计 |
| 2.4.2 成形纵向算法设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 柔性轧制成形有限元模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弹塑性有限元求解思路 |
| 3.2.1 弹塑性有限元法 |
| 3.2.2 拉格朗日方法 |
| 3.2.3 显式动力分析弹塑性有限元法 |
| 3.2.4 显式积分法 |
| 3.3 柔性辊的离散化建模方案 |
| 3.4 柔性轧制有限元模型求解中的问题及处理 |
| 3.4.1 单元类型的选择和网格的划分 |
| 3.4.2 接触条件处理 |
| 3.4.3 摩擦条件处理 |
| 3.4.4 迭代收敛数据 |
| 3.5 离散化柔性辊的有限元建模 |
| 3.5.1 模型示例 |
| 3.5.2 离散辊压下位移分量计算 |
| 3.5.3 柔性轧制模型成形结果示例 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 柔性轧制成形应力应变分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 塑性变形理论 |
| 4.3 最小可轧厚度 |
| 4.4 双向弯曲机制 |
| 4.5 柔性轧制曲面成形分析 |
| 4.6 成形件应力应变分布 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 柔性轧制成形参数设置及数值分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性轧制成形曲面几何分析 |
| 5.2.1 横截面方向与纵弯曲变形的关系 |
| 5.2.2 柔性辊排布轮廓计算 |
| 5.3 不同材质板料的选取 |
| 5.4 不同柔性辊弯曲半径分析 |
| 5.4.1 不同柔性辊弯曲半径的选取 |
| 5.4.2 不同弯曲半径对凸曲面件成形结果的影响 |
| 5.4.3 不同弯曲半径对鞍形件成形结果的影响 |
| 5.5 不同最大压下量的效果分析 |
| 5.5.1 不同最大压下量的选取 |
| 5.5.2 不同最大压下量对凸曲面件成形结果的影响 |
| 5.5.3 不同最大压下量对鞍形件成形结果的影响 |
| 5.6 不同板厚成形效果分析 |
| 5.6.1 不同板厚的选取 |
| 5.6.2 不同板厚对凸曲面件成形结果的影响 |
| 5.6.3 不同板厚对鞍形件成形结果的影响 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 柔性轧制成形件形状分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 成形实验过程中的重要问题 |
| 6.2.1 实际柔性辊调形方案 |
| 6.2.2 实验成形件测量方案 |
| 6.3 柔性轧制模拟形状分析 |
| 6.3.1 参考成形件选取 |
| 6.3.2 弧长计算方法 |
| 6.3.3 模拟结果横向分析 |
| 6.3.4 模拟结果纵向分析 |
| 6.4 实验件形状分析 |
| 6.4.1 实验件横向形状分析 |
| 6.4.2 实验件纵向形状分析 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 柔性轧制成形缺陷分析及辊形改进方法研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 成形缺陷分析 |
| 7.2.1 板料失稳变形解析 |
| 7.2.2 起皱情况分析 |
| 7.2.3 柔性辊弯曲半径对起皱的影响 |
| 7.2.4 最大压下量对起皱的影响 |
| 7.2.5 板厚对起皱的影响 |
| 7.2.6 起皱情况判定 |
| 7.3 柔性轧制成形柔性辊改进方案 |
| 7.3.1 柔性辊弯曲辊形调节方法 |
| 7.3.2 柔性辊调整方法模拟示例 |
| 7.4 柔性轧制成形件光顺性判定 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及主要成果 |
| 一、发表的学术论文 |
| 二、已申请的发明专利 |
| 三、参与项目 |
| 致谢 |
（7）高强度钢板热成形技术若干研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 绪论 |
| 1 热成形技术简介 |
| 2 热成形技术国内外研究现状 |
| 2.1 热成形板材的国内外研究现状 |
| 2.2 热成形技术的国内外研究现状 |
| 3 热成形技术中的关键科学问题 |
| 3.1 热成形装备及其核心技术 |
| 3.2 热成形过程理论研究 |
| 3.3 热成形工艺参数 |
| 3.4 热成形数值模拟及优化设计CAE |
| 3.5 热成形技术的工程应用 |
| 4 热成形技术的工业需求及发展生命力分析 |
| 4.1 工业需求 |
| 4.1.1 热成形技术的国内外市场需求 |
| 4.1.2 国内温热成形钢板用量、产值及其产业链价值 |
| 4.2 发展生命力分析 |
| 5 本文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第一篇 热成形工艺研究 |
| 第一章 热成形工艺过程 |
| 1.1 直接(One-step)热成形工艺 |
| 1.1.1 某车型前挡板中央立柱直接热成形工艺 |
| 1.1.2 某车型车门防撞梁直接热成形工艺 |
| 1.2 间接(Multi-step)热成形工艺 |
| 第二章 热成形工艺关键技术与装备 |
| 2.1 连续加热炉设备 |
| 2.2 智能耐高温机器手臂及上料、卸料自动输送装置 |
| 2.3 热成形模具设计、制造关键技术 |
| 2.4 热成形专用高速液压机 |
| 2.5 后续喷丸、切边冲孔设备 |
| 第三章 热成形工艺参数研究及优化控制方法 |
| 3.1 热成形加热温度及保温时间工艺参数研究及优化控制 |
| 3.2 高温板料传递时间参数研究 |
| 3.3 冲压成形速率及模具冷却速率控制 |
| 3.4 利用数值模拟的方法对热成形参数进行快速辅助优化控制 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 第二篇 热成形理论与实验研究 |
| 第一章 热成形材料研究 |
| 1.1 热成形硼钢22MnB5炼制工艺及热处理性能 |
| 1.2 热成形其他钢种研发介绍 |
| 1.3 热成形钢材基本性能研究 |
| 第二章 热成形材料高温材料性能 |
| 2.1 高温拉伸实验研究 |
| 2.2 高温材料模型 |
| 第三章 热成形材料成形性能研究 |
| 3.1 材料硬化能力对成形性影响 |
| 3.2 板材轧制各向异性对成形性影响 |
| 3.2.1 常温下热成形板材各向异性研究 |
| 3.2.2 高温拉伸试验研究板材各向异性 |
| 3.2.3 通过热成形过程研究板材各向异性 |
| 第四章 热成形本构方程 |
| 4.1 热、力、相变多场藕合关系研究 |
| 4.1.1 理论分析 |
| 4.1.2 实验研究 |
| 4.1.3 实验结果分析与讨论 |
| 4.1.4 热、力及相变耦合模型 |
| 4.2 热成形应力、应变分析 |
| 4.2.1 混合定律 |
| 4.2.2 应变分析 |
| 4.2.3 应力分析 |
| 4.3 热成形本构模型 |
| 4.3.1 热成形本构关系的全量形式 |
| 4.3.2 热成形本构关系的增量形式 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 第三篇 热成形数值模拟 |
| 第一章 热成形数值模拟中的关键问题 |
| 1.1 热成形数值模拟与传统冲压成形数值模拟的区别 |
| 1.2 热成形数值模拟中的关键技术 |
| 1.2.1 热成形数值模拟多场耦合关键技术 |
| 1.2.2 高温接触摩擦问题 |
| 1.2.3 温度场数值模拟技术 |
| 第二章 热成形数值模拟一动力显式 |
| 2.1 热成形大变形动力显式有限元算法 |
| 2.1.1 动力显式有限元方程 |
| 2.1.2 热成形应力计算 |
| 2.2 接触及摩擦模型 |
| 2.2.1 接触问题的动力平衡方程 |
| 2.2.2 节点内力和摩擦接触反力 |
| 2.3 热成形动力显式有限元离散问题 |
| 2.3.1 动力显式中心差分格式 |
| 2.3.2 应力计算 |
| 2.3.3 迭代稳定条件 |
| 2.4 热成形温度场有限元分析 |
| 2.5 数值模拟结果及实验对比 |
| 2.5.1 门内加强梁数值模拟 |
| 2.5.2 门内加强梁实验结果 |
| 2.5.3 U形零部件数值模拟 |
| 第三章 热成形数值模拟一静力显式 |
| 3.1 热成形大变形静力显式有限元算法 |
| 3.1.1 基于Updated Lagrange法的热成形持续平衡方程 |
| 3.1.2 基于形变理论率形式的热成形本构方程 |
| 3.1.3 热成形大变形有限元列式 |
| 3.2 热数值模拟结果及实验对比 |
| 3.2.1 数值模拟 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 第四篇 热成形复合材料技术 |
| 第一章 分层热成形复合材料 |
| 1.1 分层热成形复合材料的实验过程及微观组织分析 |
| 1.2 金属复合材料三点弯曲试验及有限元分析 |
| 1.3 复合材料碰撞冲击力吸能性能分析 |
| 第二章 连续变梯度热成形复合材料 |
| 2.1 热成形金属复合材料工艺过程 |
| 2.2 热成形金属复合材料的微观组织及力学性能研究 |
| 2.3 热成形金属复合材料的碰撞吸能性能研究 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 第五篇 热成形技术的工程应用 |
| 第一章 热成形零部件在车身轻量化中的应用分析 |
| 第二章 热成形复合材料零部件的工程应用 |
| 2.1 热成形复合材料优化设计—汽车B柱 |
| 2.2 热成形复合材料设计-S型梁 |
| 第三章 热成形零部件在汽车车身设计中的应用 |
| 3.1 热成形零部件在汽车车身设计中应用的方案设计 |
| 3.2 热成形零部件在车身设计中的功能设计方法 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 1 结论 |
| 2 热成形技术研究展望 |
| 创新点摘要 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况及其他科研工作、基金资助等 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）基于多点成形与渐进成形的板料复合成形技术研究（论文提纲范文）
| 提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 板料塑性成形技术及其研究现状 |
| 1.2.1 模具成形 |
| 1.2.2 喷丸成形 |
| 1.2.3 旋压成形 |
| 1.2.4 爆炸成形 |
| 1.2.5 电磁成形 |
| 1.2.6 激光成形 |
| 1.3 多点成形技术及其研究现状 |
| 1.3.1 多点成形基本原理 |
| 1.3.2 多点成形技术特点 |
| 1.3.3 多点成形技术的产生及发展 |
| 1.4 渐进成形技术及其研究现状 |
| 1.4.1 渐进成形基本原理 |
| 1.4.2 渐进成形技术特点 |
| 1.4.3 渐进成形技术的产生及发展 |
| 1.5 选题的意义及主要研究内容 |
| 1.5.1 选题的意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 复合成形技术的提出及力学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多点与渐进复合成形的基本原理 |
| 2.2.1 多点预成形-渐进终成形 |
| 2.2.2 基于多点模具的渐进成形 |
| 2.3 复合成形的技术特点及适用范围 |
| 2.3.1 复合成形的技术特点 |
| 2.3.2 两种复合成形方法的适用范围 |
| 2.4 板料复合成形的力学分析 |
| 2.4.1 成形过程应力分析 |
| 2.4.2 成形过程应变分析 |
| 2.4.3 板料厚度与减薄率计算 |
| 2.4.4 成形力计算 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 复合成形实验装置研制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 复合成形工具头及其驱动机构 |
| 3.2.1 成形工具头 |
| 3.2.2 工具头驱动机构 |
| 3.3 压边夹紧装置设计 |
| 3.3.1 固定式压边装置 |
| 3.3.2 浮动式压边装置 |
| 3.4 多点模具基本体及其调形方式 |
| 3.4.1 基本体结构 |
| 3.4.2 基本体群调形方式 |
| 3.4.3 基本体群曲面造型及高度计算 |
| 3.5 复合成形控制 |
| 3.5.1 工具头运动控制 |
| 3.5.2 基本体群调形控制 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 曲面测量方法与复合成形实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 自由曲面的数字化测量 |
| 4.2.1 激光扫描自适应测量 |
| 4.2.2 CT 图像边缘信息提取 |
| 4.3 测量数据处理 |
| 4.3.1 基于小波变换的测量数据去噪方法 |
| 4.3.2 测量数据对齐方法 |
| 4.4 曲面重构相关技术 |
| 4.5 实验材料物理性能检测 |
| 4.6 人面轮廓成形件的成形实验 |
| 4.6.1 人面轮廓逆向反求模型 |
| 4.6.2 人面轮廓成形件多点成形 |
| 4.6.3 人面轮廓成形件渐进成形 |
| 4.7 球面形工件的成形实验 |
| 4.7.1 板料夹持的成形实验 |
| 4.7.2 基于多点模具的渐进成形法加工球面形工件 |
| 4.8 板料夹持成形方法在颅骨修复体成形中的应用 |
| 4.8.1 修复体曲面的反求 |
| 4.8.2 修复体曲面的板料夹持成形 |
| 4.9 小结 |
| 第五章 复合成形过程的数值模拟方法与有限元模型建立 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本方程 |
| 5.2.1 连续性方程 |
| 5.2.2 运动方程 |
| 5.2.3 能量方程 |
| 5.2.4 边值问题 |
| 5.2.5 初始条件 |
| 5.3 材料的本构模型 |
| 5.3.1 Hill 厚向异性材料模型 |
| 5.3.2 动态强化弹塑性材料模型 |
| 5.3.3 材料模型的选择 |
| 5.4 动态显式有限元方法 |
| 5.5 数值模拟中一些关键问题的处理 |
| 5.5.1 单元选择 |
| 5.5.2 载荷边界条件 |
| 5.5.3 接触处理 |
| 5.5.4 摩擦处理 |
| 5.6 复合成形有限元模型 |
| 5.6.1 材料模型 |
| 5.6.2 实体模型建立 |
| 5.6.3 单元选择与网格化分 |
| 5.6.4 边界条件处理 |
| 5.6.5 有限元模型 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 成形过程的数值模拟分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多点预成形-渐进终成形过程分析 |
| 6.2.1 多点预成形过程分析 |
| 6.2.2 渐进终成形过程分析 |
| 6.2.3 复合成形与渐进成形的对比分析 |
| 6.3 基于多点模具的渐进成形过程分析 |
| 6.3.1 压痕的产生及其抑制 |
| 6.3.2 弹性垫厚度对成形的影响 |
| 6.3.3 弹性垫形状对成形的影响 |
| 6.3.4 应力分布与厚度变化情况 |
| 6.3.5 实验结果对比分析 |
| 6.4 板料夹持球面形件的分析 |
| 6.4.1 板料夹持球面形件成形性分析 |
| 6.4.2 实验结果对比分析 |
| 6.5 板料的变形过程与影响因素分析 |
| 6.5.1 无支撑模具的板料成形过程分析 |
| 6.5.2 有支撑模具的板料成形过程分析 |
| 6.6 工艺参数对成形的影响 |
| 6.6.1 工具头进给量的影响 |
| 6.6.2 工具头进给方式的影响 |
| 6.7 实验结果对比验证 |
| 6.7.1 无支撑模具的斜壁盒形件实验结果 |
| 6.7.2 有支撑模具的斜壁盒形件实验结果 |
| 6.8 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要工作和结论 |
| 7.2 本文的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文及主要成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
（9）金属板材单点渐进成形数值模拟及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 金属板材成形的发展趋势 |
| 1.2 板材特种成形的有限元模拟 |
| 1.3 板材单点渐进成形数值模拟的国内外研究现状 |
| 1.4 课题的来源以及研究目的和意义 |
| 2 渐进成形数值分析方法及理论基础概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹性力学基本法则 |
| 2.3 塑性力学基本法则 |
| 2.4 有限元分析的理论基础 |
| 2.5 有限元法求解的流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 渐进成形数值分析建模规划 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单元 |
| 3.3 材料模型 |
| 3.4 工具头运动轨迹的动态加载 |
| 3.5 接触处理 |
| 3.6 摩擦模型 |
| 3.7 有限元求解方法选择 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 基于实体单元的有限元模型分析与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 物理试验模型 |
| 4.3 有限元模型分析 |
| 4.4 完整分析模型（WM-MODEL） |
| 4.5 局部分析模型（SM-MODEL） |
| 4.6 两种模型分析结果比较 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 渐进成形机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 成形机理的数值模拟研究方法 |
| 5.3 圆锥台件的渐进成形分析 |
| 5.4 方锥台件的渐进成形分析 |
| 5.5 变形区域及机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 工艺参数对材料渐进成形的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 工艺参数对成形件板材厚度变化的影响 |
| 6.3 工艺参数对塑性变形区的影响 |
| 6.4 工艺参数对等效应变的影响 |
| 6.5 工艺参数对板材硬化的影响 |
| 6.6 工艺参数对成形力的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 渐进成形过程中的摩擦学问题 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 渐进成形中工具头与板材之间的摩擦类型 |
| 7.3 工具头磨损的数值模拟研究方法 |
| 7.4 工具头磨损数值模拟结果及分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文目录 |
（10）汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 板料成形仿真技术的发展 |
| 1.3 板料成形模拟的国内外研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 显式有限元方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 显式有限元的基本原理 |
| 2.2.1 增量运动方程与有限元离散方程 |
| 2.2.2 本构关系 |
| 2.2.3 单元理论 |
| 2.2.4 接触处理 |
| 2.3 中心差分法 |
| 2.4 中心差分法的稳定性 |
| 2.5 单元公式的选择 |
| 2.6 网格 |
| 2.7 沙漏控制 |
| 2.8 摩擦的处理 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 汽车覆盖件成形及其数值模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 汽车覆盖件的结构特点 |
| 3.3 汽车覆盖件常用冲压材料及与成形性能的关系 |
| 3.3.1 汽车覆盖件常用材料 |
| 3.3.2 板材性能参数与成形性的关系 |
| 3.4 汽车覆盖件冲压成形特点及其常见缺陷分析 |
| 3.4.1 汽车覆盖件成形特点 |
| 3.4.2 汽车覆盖件成形常见缺陷分析 |
| 3.5 汽车覆盖件成形模拟 |
| 3.5.1 冲压模拟仿真分析软件 |
| 2.5.2 冲压模拟软件DYNAFORM介绍 |
| 3.5.3 板料成形数值模拟的一般过程 |
| 3.5.4 成形极限图FLD |
| 3.6 覆盖件冲压成形数值模拟的关键技术 |
| 3.6.1 材料模型 |
| 3.6.2 单元类型 |
| 3.6.3 压边圈的处理 |
| 3.6.4 模具的运动和加载 |
| 3.6.5 拉延筋 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 前隔板成形数值模拟分析 |
| 4.1 成形性分析 |
| 4.1.1 工艺初步分析 |
| 4.1.2 拉延方向 |
| 4.1.3 工艺补充 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 毛坯形状设计 |
| 4.4 有限元模型的建立 |
| 4.5 确定成形工艺参数 |
| 4.5.1 坯料参数设置 |
| 4.5.2 模具参数设置 |
| 4.5.3 提交分析设置 |
| 4.6 工艺参数优化设计研究 |
| 4.6.1 压边力优化设计研究 |
| 4.6.2 拉延筋优化设计研究 |
| 4.7 模拟结果的分析和讨论 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 前隔板成形后的回弹分析 |
| 5.1 回弹的机理 |
| 5.2 研究回弹的模拟方法和算法 |
| 5.2.1 回弹的模拟方法 |
| 5.2.2 回弹的模拟算法 |
| 5.3 影响回弹的因素 |
| 5.3.1 模具和材料性能对回弹的影响 |
| 5.3.2 成形过程模拟的影响 |
| 5.3.3 回弹过程模拟的影响 |
| 5.4 前隔板的回弹模拟参数设置 |
| 5.5 前隔板回弹分析 |
| 5.5.1 卸载回弹 |
| 5.5.2 粗化网格对回弹结果的影响 |
| 5.5.3 切边回弹 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 进一步的研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、板料激光弯曲成形动力显式有限元模拟（论文参考文献）
- [1]金属板件锤击加工模拟仿真与试验研究[D]. 孙垚. 西安理工大学, 2020(01)
- [2]大型厚板件的摆动冲头多点成形工艺研究[D]. 林琳. 吉林大学, 2020(08)
- [3]基于CPU/MIC异构平台的车身结构有限元分析并行计算方法[D]. 刘金通. 湖南大学, 2019(07)
- [4]薄壳结构的多GPU并行计算方法及其在车身设计中的应用研究[D]. 汪超. 湖南大学, 2019(07)
- [5]薄板柔性压边冲压成形数值模拟研究[D]. 李连成. 吉林大学, 2017(03)
- [6]三维曲面柔性轧制原理及数值模拟研究[D]. 邱宁佳. 吉林大学, 2014(09)
- [7]高强度钢板热成形技术若干研究[D]. 马宁. 大连理工大学, 2011(09)
- [8]基于多点成形与渐进成形的板料复合成形技术研究[D]. 李湘吉. 吉林大学, 2009(07)
- [9]金属板材单点渐进成形数值模拟及机理研究[D]. 马琳伟. 华中科技大学, 2008(12)
- [10]汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析[D]. 唐镜. 广西大学, 2008(01)