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材料加工过程计算机模拟的现状与未来
胡忠本文系统分析了材料加工过程计算机模拟对于制造业发展的意义和作用，计算机模拟技术所研究的内容和现状，并探讨了材料加工过程计算机模拟从单元技术到整体集成的发展趋势和研究策略，以此推动先进制造技术中的重要技术支柱——虚拟制造技术的发展。
型材弯曲工艺的现状及发展前景
徐义;李落星;李光耀;钟志华;结构轻量化可以减少能源消耗,使日益严峻的能源危机得以缓解,因此,近年来汽车结构轻量化设计越来越被人们关注。在轻量化结构设计中,挤压型材的使用越来越广泛。不同于普通民用建材,由于汽车结构设计必须考虑到结构、空气动力学和美观等方面的因素,挤压型材一般在弯曲状态下使用。在型材弯曲,特别是薄壁空心型材的弯曲过程中会出现截面变形、回弹等各种缺陷,已成为其大规模应用的障碍。文章叙述了型材弯曲过程中容易出现的各种缺陷以及减小和避免这些缺陷所造成影响的适当方法;介绍了几种传统的弯曲工艺,如常用的绕弯、拉弯、滚弯及其他一些不常用的如压弯、激光弯曲和柔性垫弯曲,并详细分析了各种工艺的优缺点;还介绍了一种新型的挤压弯曲一体化成形工艺。
板料粘性介质胀形过程应变速率变化的模拟研究
王忠金,王仲仁采用半固态、具有应变速率敏感性的粘性介质作为板料软模成形传力介质， 这种粘性传力介质的抗力可随板料发生局部变形而迅速增加， 建立起适应于板料变形的压力， 对提高板料成形性十分有益。本文针对板料粘性介质胀形， 采用有限元模拟方法研究了板料与介质应变速率变化， 模拟结果显示介质应变速率与相接触的板料应变速率是一致的， 解释了粘性传力介质变形抗力 “自适应”于板料变形的原因。
压弯量对轧件矫直变形影响的有限元分析
周存龙;王国栋;刘相华;秦建平;采用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA分析了中厚板在热矫直时,不同压弯量对轧件矫直变形的影响。模拟结果表明,入口压弯量在达到一定程度(即塑性比拐点)时,入口处轧件塑性变形区沿长度方向扩展迅速,而沿厚度方向增加缓慢,此时矫直效率降低;对厚度不同的轧件,随着厚度的增加,塑性比拐点出现较晚;另外塑性比拐点以下,使塑性比达60%~85%的入口压弯量引起的残余应力值变化不大,只是残余应力分布状况不同,而当入口压弯量超过塑性比拐点时,轧件的残余应力在某些区域则发生较大变化。该模拟结果对确定中厚板热矫直模型,掌握矫直变形规律具有一定的指导意义。
环件轧制三维有限元模拟中质量缩放方法的运用
钱东升,华林,左治江,袁银良阐述了环件轧制三维有限元模拟中运用质量缩放方法的意义及其理论依据,并对显式动力学有限元模拟中各种质量缩放方法进行了分类,给出了环件轧制模拟中质量缩放方法的选取原则。最后基于ABAQUS/EXPLIC-IT操作平台,建立了铅环件的环件轧制三维有限元模型,通过具体模拟及分析比较计算结果对选取原则进行了验证,从而总结出了适合于环件轧制模拟的有效的质量缩放方法。
晶体塑性理论及模拟研究进展
章海明;徐帅;李倩;刘珈汝;尚晓晴;董湘怀;崔振山;回顾了大变形晶体塑性理论的发展历程、本构模型和均匀化方法,综述了晶体塑性理论成果和典型应用场合。从流动模型、加工硬化模型和状态变量演化的角度对比分析了唯象的和基于物理机理的晶体塑性模型的理论基础和优缺点;阐述了平均场晶体塑性模型和全场晶体塑性模型的特点和适用场合;从金属多晶体材料的各向异性、织构演化、非均匀塑性变形、可成形性、尺度效应、损伤断裂行为、热变形和微观组织演化、虚拟测试等角度介绍了晶体塑性模拟的典型应用场合,并展望了该领域的未来发展趋势。
板料成形极限的理论预测与数值模拟研究
陈劼实,周贤宾本文针对目前板料成形极限的实验、理论计算和数值模拟方法以及成形极限应力图的研究进展 ,进行了综述与分析 ,提出了通过数值模拟方法预测板料成形极限所存在的一些问题。认为找到一种能够尽量减少对外部条件的依赖 ,从而更本质地反映材料性能的方法。
大型复杂薄壁壳体多道次旋压过程中的壁厚变化
詹梅;李虎;杨合;陈岗;基于ABAQUS/Explicit和Standard建立的包含回弹与退火的大型复杂薄壁壳体多道次旋压全过程模拟模型,分析了该过程中壁厚的分布与变化及工艺参数对壁厚的影响规律。结果表明,壁厚减薄经历了剪切减薄和拉薄两个阶段,壁厚剧烈减薄部位位于旋轮后方的环带并向工件口部移动,而且其值逐渐减小;壁厚沿工件母线方向分布不均匀,沿周向分布较均匀;回弹对壁厚的分布影响不大。摩擦系数在一定范围内的增大,可以有效地抑制第一道次旋压过程中壁厚过度减薄的发生,使壁厚分布更均匀;而旋轮进给比对工件壁厚的影响与摩擦系数的作用相反。在后续道次旋压过程中,工件壁厚差随着摩擦系数的增大先减小后增大,随着旋轮进给比的增大逐渐减小。这些结果可为大型复杂薄壁壳体多道次旋压成形参数的确定和优化设计提供理论依据。
变压边力对矩形件成形性能的影响
孙成智,陈关龙,李淑惠,林忠钦起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。
板料成形数值模拟的关键技术及难点
叶又,彭颖红,阮雪榆本文结合国内外板料成形数值模拟的最新研究动态，从关键算法、屈服函数、本构方程、有限元列式、接触问题、破裂准则、回弹计算、起皱分析八个方面叙述了板料成形有限元计算的关键技术及主要难点。