初始场预示论文_欧兵兵

导读:本文包含了初始场预示论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:板料,截面,网格,几何,自适应,立面,有限元。

初始场预示论文文献综述

欧兵兵^[1]（2018）在《基于等几何分析的金属板材一步逆成形初始场预示算法研究》一文中研究指出在零件设计早期阶段,冲压毛坯尺寸形状的确定是一项极其关键的技术。在早期生产中,工程师通常根据个人经验采用试错的方法获得毛坯尺寸,但是对于结构复杂的零部件,其对工程师的要求极高,往往得不到满意的毛坯尺寸。随着计算机技术及有限元的快。速发展,有限元数值模拟分析为冲压毛坯尺寸的确定提供了有效的解决方法。冲压毛坯尺寸的设计在产品设计早期通常使用一步逆成形方法对毛坯尺寸进行预测。等几何分析方法是近年来发展起来的一种新型数值模拟方法,其具有几何精确描述、无网格划分、高阶连续协调单元、精度高等优点,被应用到各个领域。近年来,有学者对等几何分析与增量法相结合的模拟冲压过程进行了相关研究,并取得了一些进展。但增量法在分析中需要考虑冲压各种影响因素,致使分析复杂且无法运用于产品早期设计阶段的毛坯预示和可成形性评估。将等几何分析与基于形变理论的全量法一步逆成形方法相结合能避免上述问题的出现。然而对于一步逆成形而言,初始解的选取是个关键技术,其选取的好坏直接影响到求解过程中的计算效率、收敛性及稳定性,因此基于等几何分析一步逆成形初始解的预示成为分析中极为核心的问题,针对初始解的求解本文进行了如下研究工作:1.基于等几何分析所使用的CAD数据,使用数据中的控制点生成的相应单元,以此单元为基础建立了适用于一步逆成形等几何分析的单元局部坐标系,该坐标系解决了等几何分析单元控制点多且不在同一平面进而无法直接基于控制点精确描述一步逆成形单元变形的问题,为后续工作提供准确有效的数据来源。2.对适用于等几何分析的膜单元进行了推导,结合等几何分析与一步逆成形方法,给出了基于等几何分析一步逆成形初始解算法。3.经数值算例分析可知,相较于以有限元网格单元作为分析单元的方法,该方法具有效率较高,能够实现与产品早期设计阶段的CAD造型工作无缝集成,能有效解决冲压成形零件的一步逆成形分析中初始解预示问题,为基于等几何分析的一步逆成形算法的研究打下坚实的基础。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-04-26）

张望^[2]（2012）在《一步正成形模拟中初始场预示算法研究》一文中研究指出随着计算机技术的发展，车身结构CAE分析软件的出现，为在设计的早期阶段对车身覆盖件冲压工程中坯料的厚度变化、减薄等等因素进行分析，有效的优化数据参数，继而缩短开发周期，降低成本的实现提供了可能。虽然众多学者都在冲压数值模拟方向上做了很多研究，但还没有一种能既快速，又准确的预分析方法。鉴于现状，本文在借鉴已经形成体系的一步逆成形有限元法的基本理论，提出了一步正成形有限元法。主要的研究内容如下：论文第一章主要介绍了在我国汽车车身研发技术发展的新形势和面临的问题，对目前已有的国内外汽车覆盖件冲压数值模拟方法发展进行了概括总结，主要对两种当前的热点方法：增量法和一步逆成形有限元法，总结分析了他们的优缺点，得出进一步深入研究的意义。论文第二章首先介绍了一步逆成形有限元法的基本理论，简要叙述了一步逆成形方法的基本假设和求解思想。在总结和继承一步逆成形方法的基础上，建立了一步正成形有限元法的理论体系。从建立的一步正成形有限元法的基本理论体系及一步逆成形有限元法的初始场展开方法出发，论文第叁章首先提出一步正成形有限元法的初始场预示方法——“二次投影法”。该方法从平板坯料出发，把它向展开成二维平面的工具形面做第一次投影，寻找坯料网格节点在工具形面网格中的位置，并将形成的一一对应关系代入到空间的工具形面上，完成第二次投影，这样就完成了初始平板坯料在叁维空间的初始场预示工作。在此基础上，为了解决投影后的初始场预示结果在工具表面曲率较大的地方网格稀疏的问题，提出了基于一步正成形初始场预示方法的网格自适应加密细化算法。算法以空间形面相邻网格的二面角夹角作为判断依据，对大于临界值的网格进行加密细化，从而完善了“二次投影法”得到的初始场预示结果，进一步提高了计算精度。最后通过计算实例，验证了一步正成形初始场预示算法的有效性。论文第四章首先总结了通过优化有限元网格形状，提高网格计算精度的方法。为了进一步提高有限元网格的计算精度，提出了基于平均化策略的网格均匀化算法，该方法对已有的ABM方法进行改进，在几何旋转及势能最小值的优化条件基础上，加入了网格边长为优化目标的优化条件，通过调整区域多边形中心点位置，实现了优化局部网格形状，从而达到提高计算精度的目的。由计算实例可以看出，优化后的网格平均最小角得到了提高，形状更趋近与正多边形，证明了算法的有效性。在本章的第二部分，阐述了有限元网格节点法向量模拟计算的重要性以及在一步正成形有限元法的滑动约束方法中的必要性，然后提出了以当前节点到周围单元中心距离倒数的n此方作为加权系数的节点法向量模拟算法，并通过实际算例得到了n取值的经验性讨论，确定了权系数的准确范围，其有效性也得到了验证。论文第五章对全文进行了总结，阐述了一步正成形有限元法中初始场预示部分及其优化算法的有效性，通过介绍该方法计算速度和精度上的优势，进而说明了一步正成形有限元法能在以后得到更广泛的应用和深入的研究。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）

焦健^[3]（2004）在《一步成形模拟中初始场预示、效率优化及弯曲修正的算法研究》一文中研究指出随着计算机技术的迅猛发展，在汽车覆盖件模具的设计和制造过程中，广泛采用CAD/CAE/CAM技术已成为提高质量，缩短研制周期，降低成本，提高市场竞争的最有效手段。对CAD/CAE/CAM技术的研究系统应用，已成为衡量一个国家科技和工业化水平的重要标志之一。本文结合国家自然科学基金重点项目“冲压成形与模具设计的基础理论、计算方法和关键技术”，重点研究了一步成形模拟初始场预示算法，以及在该过程中初始坯料面积对计算效率的影响，并提出了一种可弯曲修正的膜单元来考虑板料冲压成形过程中的弯曲效应。研究内容主要如下：论文第一章绪论考察了汽车工业中板材冲压成形技术的发展概况，提出了覆盖件成形过程中快速模拟技术的必要性，分析了可用于工艺设计早期的一步成形模拟方法的发展趋势，以及在板料成形的工艺设计中的广泛应用。论文第二章系统地阐述了一步成形模拟法的基本思想，基本假设和特征，并在此基础上论述了一步成形模拟的有限变形理论：利用薄板弯曲理论和膜理论给出了大变形的几何关系；根据Hill厚向异性屈服准则和理想型变理论，在比例加载条件下，给出了弹塑性板材积分形本构关系；论述了一步模拟中板料和模具接触的简化问题；然后，根据力平衡的概念和虚功原理，建立了一步成形模拟的计算方程，并采用Newton-Raphson方法进行求解；最后给出了一步成形模拟算法的程序流程图。论文第叁章在参阅大量文献并探讨前人成果的基础上，经过不断的尝试，从计算效率和稳定性出发，提出了几种有效可靠的初始场预示算法，能够为一步成形模拟提供一个比较合理的初始解，获得比较理想的分析结果，在很多情况可以满足工程应用的需要。其一，基于有限元模型修正技术的思想，提出了立面（负角）修正法。该方法就是在立面和负角单元的最高节点上建立旋转轴，将单元其他两个节点绕其旋转一定小角度，使其单元法线与z轴夹角小于90o，然后进行垂直投影得到初始场，从而避免出现单元投影时出现重迭，进而导致有限元方程的收敛性问题。其二，基于汽车覆盖件的多样性和复杂性，按照冲<WP=73>压工艺分类，将其分为拉延件和弯曲件，并针对冲压件这两种主要成形特点，提出了两种基于截面线展开的算法。其主要思想是：以不动点轨迹线（或基准点）为中心，以展开节点与不动点（或基准点）构成的矢量方向为延展方向，其矢量长度为延展长度，将构件上所有节点做几何展开，得到毛坯形状的一个初始解。其叁，考虑到由于几何法不能精确考虑到材料的性能和变形的特点，得到的初始解可能不能保证求解的稳定性和收敛性，为了改善几何法得到的近似解，本文利用弹性有限元的基本原理提出了面积迭代方法对其做力学修正，得到有效的初始场。该方法的基本思想是：完全按照线弹性的本构理论，并且不考虑各种等效的外载荷的情况下，根据输入的板料终了构形，将板料人为地、强行地拉成初始时刻的平板。然后进行平衡迭代，使得求得的初始解构形在线弹性意义下满足应力平衡条件。论文第四章研究的是一步成形中初始场面积对一步成形迭代计算时间的影响。通过对不同高度的四种典型件（球冠，方盒，花形件，L形件）的考察，发现冲压构件面积与初始场面积的比值等于1时，计算效率并不如前人的文献中提到是最高的。本章建立了四个不同的构件特征，通过特征曲线可以优化复杂构件的面积比，从而达到有效加快收敛速度，提高计算效率的作用。最终确定构件表面积与投影面积之比更能反映构件的普遍特征，复杂构件可通过这一特征与最佳面积比构成的曲线图进行面积优化。论文第五章研究了一步成形模拟方法中如何考虑弯曲效应的问题。在分析薄板成形问题时，主要是考虑弯曲、拉深引起的弹塑性变形，采用膜单元模拟拉伸占主导地位的胀形一类的问题是有效的，但是对于弯曲效应比较明显的问题，误差将是显着的。尤其是在冲头和模具的圆角附近这样容易发生破坏的区域，这种误差会更加突出。本章根据单元节点内力及弯矩平衡的原理，提出了一种可进行弯曲修正的膜单元，这种单元能够简便有效地计算板材冲压成形过程中弯曲变形引起的节点内力，提高了计算精度，同时计算工作量远远小于壳单元。(本文来源于《吉林大学》期刊2004-04-01）

初始场预示论文开题报告

（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：

随着计算机技术的发展，车身结构CAE分析软件的出现，为在设计的早期阶段对车身覆盖件冲压工程中坯料的厚度变化、减薄等等因素进行分析，有效的优化数据参数，继而缩短开发周期，降低成本的实现提供了可能。虽然众多学者都在冲压数值模拟方向上做了很多研究，但还没有一种能既快速，又准确的预分析方法。鉴于现状，本文在借鉴已经形成体系的一步逆成形有限元法的基本理论，提出了一步正成形有限元法。主要的研究内容如下：论文第一章主要介绍了在我国汽车车身研发技术发展的新形势和面临的问题，对目前已有的国内外汽车覆盖件冲压数值模拟方法发展进行了概括总结，主要对两种当前的热点方法：增量法和一步逆成形有限元法，总结分析了他们的优缺点，得出进一步深入研究的意义。论文第二章首先介绍了一步逆成形有限元法的基本理论，简要叙述了一步逆成形方法的基本假设和求解思想。在总结和继承一步逆成形方法的基础上，建立了一步正成形有限元法的理论体系。从建立的一步正成形有限元法的基本理论体系及一步逆成形有限元法的初始场展开方法出发，论文第叁章首先提出一步正成形有限元法的初始场预示方法——“二次投影法”。该方法从平板坯料出发，把它向展开成二维平面的工具形面做第一次投影，寻找坯料网格节点在工具形面网格中的位置，并将形成的一一对应关系代入到空间的工具形面上，完成第二次投影，这样就完成了初始平板坯料在叁维空间的初始场预示工作。在此基础上，为了解决投影后的初始场预示结果在工具表面曲率较大的地方网格稀疏的问题，提出了基于一步正成形初始场预示方法的网格自适应加密细化算法。算法以空间形面相邻网格的二面角夹角作为判断依据，对大于临界值的网格进行加密细化，从而完善了“二次投影法”得到的初始场预示结果，进一步提高了计算精度。最后通过计算实例，验证了一步正成形初始场预示算法的有效性。论文第四章首先总结了通过优化有限元网格形状，提高网格计算精度的方法。为了进一步提高有限元网格的计算精度，提出了基于平均化策略的网格均匀化算法，该方法对已有的ABM方法进行改进，在几何旋转及势能最小值的优化条件基础上，加入了网格边长为优化目标的优化条件，通过调整区域多边形中心点位置，实现了优化局部网格形状，从而达到提高计算精度的目的。由计算实例可以看出，优化后的网格平均最小角得到了提高，形状更趋近与正多边形，证明了算法的有效性。在本章的第二部分，阐述了有限元网格节点法向量模拟计算的重要性以及在一步正成形有限元法的滑动约束方法中的必要性，然后提出了以当前节点到周围单元中心距离倒数的n此方作为加权系数的节点法向量模拟算法，并通过实际算例得到了n取值的经验性讨论，确定了权系数的准确范围，其有效性也得到了验证。论文第五章对全文进行了总结，阐述了一步正成形有限元法中初始场预示部分及其优化算法的有效性，通过介绍该方法计算速度和精度上的优势，进而说明了一步正成形有限元法能在以后得到更广泛的应用和深入的研究。

（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。