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复合钢板成型过程的数值模拟

袁晓娜  
【摘要】: 双金属复合板因其特殊的机械性能、物理性能等指标,可以更有效的满足生产实际的需要,所以对其生产工艺的研究势在必行。本文从深层次上分析了双金属复合板的复合机理及影响复合强度的因素。 本文采用ANSYS/LS-DYNA计算程序为分析工具,对锯齿形双金属复合板成型过程进行计算机数值模拟,在对轧制过程模拟时,针对轧件变形的几何非线性和材料非线性特点、轧辊与轧件间的接触、轧件间的接触以及模型的加载等问题,给出了在ANSYS/LS-DYNA中相应的解决方法:应用NODE TO SURFACE 接触方式,设定相应参数,选用双线性等向硬化模型,载荷作为ARRAY施加在刚体质心。此外,为使计算结果更直观,采用LSPOST程序进行后处理。 对双金属复合板成型过程进行模拟,从而得到在冲击载荷和轧辊压力作用下基板和覆板的应力、应变分布和塑性流动变形规律,复合后的齿形的变形情况与初始齿形形成对比,以动画的方式模拟成型过程,并分析了不同几何参数(主要是不同的齿型,其中包括直角齿型、等腰齿型、75度齿型、1.5高宽齿型)、材料参数、工艺参数对复合强度的影响,以及不同齿型的变形对比以及齿型对复合情况的影响,提出最优齿型、最优工艺参数,有效地指导了实验。模拟结果证实了应用显式动力学弹塑性有限元法模拟双金属板复合成型技术的可行性。


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