辊弯成型过程是一个复杂的变形过程,近年来先进高强度钢得到了越来越广泛的应用,由于该材料具有很高的硬化率,使其成型过程较常用的低碳钢增加了难度,特别是板料的成型回弹控制问题,已成为先进高强度钢辊弯成型的一个难点。有限元仿真的方法在辊弯成型中正获得越来越多的应用,该方法对于处理成型过程的仿真通常可以得到较好的结果,但对于处理成型回弹问题结果往往不够理想,原因是多方面的,其中仿真方法本身存在不尽合理的地方,这应该是一个值得改进的地方。通常的板壳单元由于厚向应力较小,被忽略掉了,而辊弯成型圆角部分存在大的弯曲变形,分析表明在该部分存在较大的厚向应力,因此开发一种考虑厚向应力的新型壳单元是一件有意义的工作。这种考虑厚向应力的新型壳单元,由于其力学模型更接近辊弯成型真实的应力、应变状态,因而用它仿真辊弯成型过程则更接近实际情况。更真实的成型过程仿真,是成型回弹仿真的基础,成型回弹仿真将为成型回弹控制提供依据。本文从开发新单元的角度出发,推导了新型壳单元的公式,并在ABAQUS二次开发的平台上,利用Fortran语言,进行了用户自定义壳单元UEL的程序编制。根据所开发的ABAQUS子程序UEL,对辊弯成型进行了合理的简化,以期利用较简单的模型,分析出较接近真实情况的结果。本文将不考虑厚向应力的壳单元S4R与所开发的新型壳单元计算结果进行了比较,分析结果证明新型壳单元在保持壳单元原有特性的基础上,具有表示厚度方向应力的能力,可以用于改善辊弯成型模拟中回弹的计算精度,是一种与真实过程较为接近的单元,体现了开发的价值。本文所开发的考虑厚向应力的有限元新型壳单元,不仅弥补了传统壳单元在厚向省略的应力分量,同时也补偿了实体单元在计算板壳问题方面的不足。使其在有限元模拟计算中不仅省时、高效,还能达到较高的精度,为有限元模拟的单元选择开辟了新领域,为工程实际提供了较为可靠的结果。