三維金屬體積成形無網格SPH法模擬研究.pdf

1、三維金屬塑性成形技術廣泛應用于金屬零件的制造領域中。成形過程涉及幾何、接觸等一系列非線性問題,是一個較為復雜的大變形物理過程。利用有限元法可以有效而且直觀的模擬和再現(xiàn)成形過程中金屬的流動,但有限元方法是基于網格的方法,在處理金屬塑性成形中的大變形問題時會由于網格的扭曲畸變而導致計算精度降低甚至不能收斂而無法繼續(xù)計算的現(xiàn)象。無網格法基于節(jié)點的離散,無需網格的信息,在工程中得到廣泛地應用。本文采用無網格光滑粒子法(SPH法),結合金屬大變形

2、理論,對三維金屬體積成形進行數(shù)值模擬,分析該方法在模擬三維金屬體積成形中的可行性和計算效率的高低。
　　根據(jù)SPH法的基本理論和金屬體積大變形理論,建立了基于SPH法的三維體積成形大變形的理論模型。以金屬坯料的自由鐓粗為例對其成形過程進行了模擬計算并與FEM計算結果對比。通過對比表明無網格SPH法在處理三維金屬體積成形大變形問題的可行性,有效的避免了有限元法的網格畸變問題,但SPH法計算效率遠低于有限元法。
　　針對無網格S