體積成形有限元分析接觸問題解析算法的研究.pdf

1、金屬塑性成形是通過模具(或工具)使簡單形狀的毛坯成形為所需工件的過程，因此，金屬塑性成形過程中模具與坯料之間存在動(dòng)態(tài)接觸，接觸問題的處理是有限元分析的一個(gè)重要方面。有限元分析中接觸問題處理是以數(shù)值形式判斷模具與變形體相互之間的幾何位置關(guān)系，即變形體界面上有限元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)與模具型腔表面之間的關(guān)系。因此模具形狀的表達(dá)方法是處理接觸的重要問題，影響到有限元分析精度和效率。模具形狀的表達(dá)方法一般分為解析法和數(shù)值法，解析法簡單、準(zhǔn)確以及接觸判斷算法

2、簡單，目前僅對(duì)簡單規(guī)則形狀的模具可以采用解析法。對(duì)于復(fù)雜形狀模具采用數(shù)值法，其運(yùn)算量較大、接觸判斷算法較為復(fù)雜。本文嘗試性地將高次代數(shù)解析法應(yīng)用于高次曲線形狀模具的表達(dá)，利用近年來高次曲線解析方程的研究成果，提出用高次代數(shù)方程表達(dá)模具形狀的方法。以二維變形過程為研究對(duì)象，探索對(duì)模具形狀進(jìn)行高次曲線解析方程的表達(dá)，分析了模具形狀高次曲線解析方程表達(dá)的影響因素，給出了分析實(shí)例。在此基礎(chǔ)上，分析了高次曲線解析方程表達(dá)的模具形狀與變形體界面上有