弹塑性有限元法与刚塑性有限元法介绍
板料成形数值模拟涉及到连续介质力学中材料非线性、几何非线性、边界条件非线性三非线性问题的计算,难度很大。随着非线性连续介质力学理论、有限元方法和计算机技术的发展,通过高精度的数值计算来模拟板料成形过程已成为可能。从70年代后期开始,经过近二十年的发展,板料成形数值模拟逐渐走向成熟,并开始在汽车、飞机等工业领域得到实际应用。
板料成形
(01)典型成形过程板料成形的具体过程多种多样,在模拟分析时,可归纳成如图1所示的典型成形过程。成形时,冲头在压力机的作用下向下运动,给板料一个作用压力,板料因此产生运动与变形。同时,冲头、压力圈和凹模按一定方式共同约束板料的运动与变形,从而获得所要求的形状与尺寸。
(02)物理过程板料成形的物理过程包括模具与板料间的接触与摩擦;由于金属的塑性变形而导致的加工硬化和各向异性化;加工中可能产生的皱曲、微裂纹与破裂及由于卸载而在零件中产生回弹。
(03)力学模型板料成形过程可归纳成如下的力学问题:给定冲头位移、凹模位移及压边圈历程函数,求出板料的位移历程函数,使其满足运动方程、初始条件、边界条件、本构关系及接触摩擦条件。
板料成形数值模拟的发展历史
(01)塑性有限元方法的发展根据材料的本构关系,用于板料成形分析的非线性有限元法大体上分为刚-(粘)塑性与弹-(粘)塑性两类。粘塑性有限元法很早就在板料成形分析中应用过,只是未能推广。事实上,粘塑性有限元法适用于热加工。在热加工时,应变硬化效应不显著,材料形变对变形速率有较大敏感性。
FELAC2.0版本介绍
(01)FELAC2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言,它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式,非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式,并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。
(02)FELAC2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后,就可以得到所有有限元计算的程序代码,包含串行程序和并行程序。该系统采用一种语言(有限元语言)和四种技术(对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术)开发而成。并且基于FELAC 1.0的用户界面,新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能,并且丰富了文本编辑功能,改善了用户的视觉体验,方便用户快速便捷的对脚本或程序进行编辑、编译与调试。其中并行版在前后处理上进行了相应的改进。
特别提示
FELAC 2.0分为串行版和并行版,请选择所需版本使用
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