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锻件塑性成形过程中的物理模拟和数值模拟

发布时间:2018/01/17 点击数:562

       塑性成形过程是十分复杂的,特别是大型锻件的生产耗费是巨大的,往往事前需要进行物理模拟与数值模拟。物理模拟是指与本体变形在尽可能相似的条件(尺寸比例、 材料、物理性能及边界条件)下进行实验模拟。计算机模拟是指将变形材料及变形过程 有关的温度及力学特性以数学模型表示,籍助于计算机模拟变形过程任一瞬间状态的应力应变及温度分布。用计算机进行过程模拟和物理模拟,两者可以互相佐证和补充。


轴类锻件


       一、物理模拟中的基本原则。

       对于温度变化的变形过程,材料的流动应力及界面摩擦都在发生变化,因此很难实现完全相似,相对来说,等温成形较易实现相似条件。由于的相似是不可能实现的,因此在根据锻件物理模拟的数据来判断实体的相关系数时,应做修正。

       二、数值模拟技术。

       由于金属塑性成形过程中存在着几何非线性(应变与位移之间的非线性)和物理非线性(应力与应变之间的非线性)问题,使得主应力法、滑移线法和上限法等传统方法在分析问题的类型和实际应用方面都存在着很大的局限性。而有限元法使塑性变形过程的物理特性得到真实的包容,能够全面地考虑各种边值、初值条件的影响,并且对于复杂边界具有较高的拟合精度,因此逐渐成为金属塑性成形过程数值模拟技术的主流方法。



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