基于h型自适应有限元法在薄板冲压成型中的应用

摘要

在对薄板冲压成型这一过程进行有限元仿真分析时,难以精确分析场变量发生剧烈变化的应力集中及应变梯度大的区域,如何平衡精度和效率间的关系是冲压成型仿真的关键。因此,基于非线性有限元大变形的相关理论,针对动态仿真的网格自适应关键技术,建立了自适应分析模式下的薄板冲压成型算法。为了提高计算精度,提出基于单元应变能增量的能量误差准则以及基于板料成型几何特征的几何误差准则,并结合2类误差准则,建立了基于自适应分析算法的误差判断准则;为了提高计算效率,引入阻尼因子提出了阻尼子循环算法,将自适应加密后的板料单元按时间步长划分为若干个区域,并按照不同时间步长分别求解。结果表明,该算法有效提高了薄板冲压成型有限元仿真的精度与效率。