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成型過程的計算有機(jī)設(shè)計技術(shù)及作用。傳統(tǒng)的沖壓成型工藝與模具設(shè)計方法不僅耗時多、費(fèi)用高,而且產(chǎn)品質(zhì)量往往難以保證。為了解決傳統(tǒng)設(shè)計中這些問題,在于它無法合理計算沖壓過程中板料的彈塑性變形。我們知道沖壓成型的原理,在于使毛坯材料按一定方式產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀和尺寸的零件。兩種理想化的接觸表面在不同材料特性下的不同變形模式,假設(shè)兩表面的材料特性是完全一樣的,那么當(dāng)兩表面產(chǎn)生相對切向滑移時,兩表面上的微觀突峰的變形趨勢是一致的,即兩表面產(chǎn)生的塑性變形程度是差不多的。這一過程的實(shí)現(xiàn)是通過模具對工件的法向接觸力和切向摩擦力來完成的。
在很多情況下,人們故意在靜態(tài)問題中引入虛擬慣性力,再利用臨界阻尼逐漸消除動態(tài)效應(yīng),這就是所謂的動態(tài)松弛法,將靜態(tài)問題轉(zhuǎn)化為動態(tài)問題后,便可采用所謂的顯式算法求解,從而避免收斂性問題。早期的沖壓成型過程的計算基本上以二維模型為基礎(chǔ)進(jìn)行,這一方面是因為二維模型相對簡單、計算量小,另一方面也因為工程實(shí)際中一部分沖壓成型問題可近似看作二維問題。這樣做盡管可以滿足成型過程計算分析的其他要求,在結(jié)合細(xì)節(jié)的成型制造經(jīng)驗,不同形狀跟寬度的受力情況,寬一點(diǎn)的板料或者波浪很密的成型形狀,為了避免起皺會對配置設(shè)計要求更高,所以一般成型機(jī)報價不能按照產(chǎn)品來報,性價比高的方案總有一種合適你。(轉(zhuǎn))
如果不考慮同一個接觸面內(nèi)的所謂自接觸問題,那么所有三種接觸搜尋方法可用到各種接觸問題。但主從面法不能處理同一個接觸面內(nèi)發(fā)生的接觸,因此它不能用來模擬薄板成型中的卷邊過程。級域法和一體化算法都能方便地處理自接觸問題。綜上所述,不難看出一體化算法有使用方便、編程簡單、適用范圍廣、計算量適中的優(yōu)點(diǎn)。為方便起見,可以把接觸點(diǎn)所在的子域的編號就直接叫做接觸點(diǎn)的子域號。你想做什么規(guī)格我們就設(shè)計什么規(guī)格的成型。
計算機(jī)拉格朗日乘子法在沖壓成型設(shè)計顯式算法中也有應(yīng)用??紤]從接觸點(diǎn)和主接觸點(diǎn)的運(yùn)動情況。不僅包含本接觸對中接觸力的影響,也可能包含本接觸對周圍的接觸的影響。在顯式算法中采用拉格朗日乘子法時,接觸力通常是相互關(guān)連的,因而必須求解關(guān)于全部接觸力的聯(lián)立方程組。但由于計算機(jī)的舍入誤差和計算機(jī)本身的容量限制,有限元網(wǎng)格的細(xì)分程度和所得解的精度總會受到限制。即使質(zhì)量矩陣是對角矩陣,也必須求解聯(lián)立方程組才能求出加速度和接觸力。