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《华中科技大学》 2004年
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FASTAMP前后置处理系统中相关算法的研究

章志兵  
【摘要】:板料冲压成形工艺具有生产效率高、产品性能好、加工材料省的特点,广泛应 用于汽车、航天、造船、家电等工业领域。特别是在汽车制造工业中,汽车的大部 分零件都是冲压制造的。在汽车整车产品中,外覆盖件具有市场生命周期短,产品 形状变化频繁、形状复杂、结构尺寸大、成形质量要求高等特点,成为整车产品开 发中的一个关键环节。 传统的覆盖件产品和模具设计主要靠经验和试模来完成,在产品设计阶段,难 以对产品的成形工艺和质量进行有效的评估,因此急需一种有效的分析方法来指导 产品设计。有限元逆算法可以较好地对产品进行数值模拟,在产品设计阶段可以快 速地分析和评估产品的后续加工工艺性,缩短了产品开发周期,降低了生产成本, 可以作为一种新车型覆盖件开发的有效分析工具。 结合华中科技大学模具国家重点实验室开发的基于有限元逆算法的FASTAMP 软件,对软件系统的前、后处理系统中的相关算法问题进行了研究,开发了FASTAMP 软件后处理系统。 在前处理系统中,对网格的质量进行了检查。将网格的边按照空间位置定向排 序搜索,提出了一种快速建立单元关联关系的算法。并在建立了单元关联关系的基 础上,对重复单元、多单元共边等单元缺陷进行了分步检查和修复。同时根据模拟 计算的要求,实现了单元法向量的自动翻转和单元负角的动态检查。 在后处理系统中,对有限元分析中物理量的分布显示算法进行了研究,实现了 单元块、等值线和截面线三种物理量分布显示算法。采用动态划分物理量分布区域 的方法,提出了一种高效快速的等值线显示算法。同时根据后处理系统中的要求, 提出一种截面物理量显示算法,方便观察物理量沿某一方向的分布情况,并比较了 三种显示方法的优缺点。 从理论和实验两个方面对成形极限图(FLD)的建立进行了研究。对传统的FLD 进行了扩展,引入了起皱极限图(WLD),使新的FLD不仅可以反映减薄和破裂的趋 势,还可以比较准确地预测冲压件的起皱趋势。同时又引入了成形不足区,反映板 料变形不足,可能引起冲压件刚性不足、鼓动或产生表面微波纹现象,更加方便地 对于汽车外覆盖件进行成形性分析。 通过大量的系统测试和实际工业应用,验证了所开发的后处理系统的稳定性和 实用性,基本满足有限元模拟后处理的需要。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG386.4

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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7 陈大庆;数字散斑相关技术及在结构监测中的应用[D];苏州大学;2005年
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