弹体毛坯压型冲盂有限元分析及网络自动划分技术

摘要

该论文采用先进的数值分析方法--有限元法,结合金属高温成形的具体特点,详细论述了轴对称问题的刚粘塑性有限元法,建立了刚粘塑性模型,推导了基于罚函数法和Backofen模型的刚粘塑性有限元列式,讨论了四节点四边形等参单元,进一步完善了刚粘塑性有限元理论.对于有限元模拟中的网格自动生成技术和网格重划技术,该论文进行了认真的研究和探索,给出了切实可行的解决方案.网格自动生成中主要讨论了适应性强且网格质量高的辅砌方法,并且提出了基区拼合法.网格重划中介绍了畸变判别、包含测试、数据传递等各个步骤的实现.最后,根据上述的理论和技术,结合工程应用实际,文中具体模拟和分析了炮弹弹体毛坯精密成形过程中热压型、冲盂工序,得出了金属流动、应力、应变、应变率、成形载荷及缺陷预测等结果.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

0前言

1概述

1.1弹体毛坯简述

1.2弹体毛坯精密成形

1.3弹体压型冲盂工艺分析

1.4金属塑性成形分析方法

1.5刚粘塑性有限元法发展概况

2刚粘塑性有限元法理论

2.1金属成形中的粘性问题

2.1.1粘塑性基本模型

2.1.2粘塑性本构方程

2.2刚粘塑性模型

2.2.1刚粘塑性基本假设

2.2.2刚粘塑性基本方程

2.3刚粘塑性变分原理

2.4刚粘塑性有限元列式推导

2.4.1罚函数法

2.4.2求解列式推导

2.5四节点四边形等参单元

3网格自动生成技术

3.1铺砌方法

3.1.1有关术语和输入要求

3.1.2实施步骤概述

3.1.3数据结构

3.1.4各步详述

3.1.5性能评价

3.2基区拼合法

4网格重划技术

4.1网格畸变的判别

4.2定义新的有限元网格

4.3新网格节点的包含测试

4.4新旧网格间的数据转换

4.5局部网格重划

5弹体毛坯热压型冲盂工序有限元模拟及结果分析

5.1模型简化及模拟条件

5.2压型工序模拟结果分析

5.2.1压型成形过程模拟

5.2.2压型模拟结论

5.3冲盂工序模拟结果分析

5.3.1冲盂成形过程模拟

5.3.2冲盂模拟结论

5.4模拟中的体积损失

结论

致谢

参考文献

附录