论文部分内容阅读
本文研究的主要内容是针对不同的粘塑性、超塑性本构模型的材料,运用欧拉描述的二维稳态压力—位移(速度)混合有限元算法模拟材料在真实的塑性加工过程中各种力学参数的分布和变化,从而指导产品设计、并预测成形过程中的缺陷。 粘塑性、超塑性材料在加工成形时产生较大的塑性变形,甚至呈现出类似液体流动的流变现象。针对这类高度非线性问题,为了控制及提高求解精度,本文将材料的体积近似不可压缩性条件引入有限元基本平衡方程,从压力和位移(速度)两个方面来控制求解过程,导出了有限元列式;针对四种不同的粘塑性、超塑性模型,确定有限元列式中各力学变量间的关系,并编制了相应的计算程序。 论文首先回顾了塑性理论的发展过程,介绍了数值模拟技术在材料加工领域中的发展以及应用领域;随后,介绍了有限单元法基本结构与分析方法和几种常用的塑性有限元理论,并比较各自的优缺点;接着,详细阐述了二维稳态混合有限元的算法,针对不同的粘(超)塑性本构模型,推导了材料有效粘度,确定了各参量间的关系,并将控制方程离散为有限元列式,编制了相应的有限元程序;最后,针对不同的粘(超)塑性模型,用本程序完成对各自算例的计算,并与ANSYS软件求得的结果进行比较。