基于混合位移-压力有限元的厚板精冲数值模拟和损伤断裂预测

金属学报, 2006, 42(10): 1115-1120. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2006.10.022

基于混合位移-压力有限元的厚板精冲数值模拟和损伤断裂预测

谢晓龙 ^1, , 赵震 ^2, , 虞松 ^3, , 陈军 ^4, , 李明辉 ^5,

1.上海交通大学塑性成形工程系,上海,200030

2.上海交通大学塑性成形工程系,上海,200030

3.上海交通大学塑性成形工程系,上海,200030

4.上海交通大学塑性成形工程系,上海,200030

5.上海交通大学塑性成形工程系,上海,200030

基金项目: 国家自然科学基金(50505027)

关键词：精冲 , 损伤 , 韧性断裂 , 混合位移-压力有限元 , 网格自适应

NUMERICAL SIMULATION AND DAMAGE FRACTURE PREDICTION FOR THICK SHEET METAL FINE-BLANKING BASED ON MIXED DISPLACEMENT-PRESSURE FEM

在MSC/MARC有限元分析软件中建立了轴对称精冲有限元模型,利用基于混合位移-压力的更新Lagrange有限元方法对精冲局部剧烈塑性变形进行模拟,克服了剪切自锁和体积自锁,结合网格自适应技术,对剪切区进行网格细化,精确捕捉了应变集中现象.并通过MARC用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,预测了精冲过程中材料损伤的发展,并预测了不同工艺参数下零件的塌角高度、光亮带高度和精冲力.最后,利用模拟得出的最佳工艺参数获得了合格的零件.

参考文献

[1]	Zhou K H.Simplified Fine-blanking Manual.Beijing:National Defence Industry Press,1993 (周开华.简明精冲手册.北京:国防工业出版社,1993)
[2]	Rotiz M,Leroy Y,Neelleman A.Appl Mech Eng,1987;61:189
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[5]	Gurson A L.Eng Mater Technol,1977; 99:2
[6]	Tvergaard V,Needleman A.Acta Metall,1984,32:157
[7]	McClintock F A.J Appl Mech Trans ASME,1968; 35:363
[8]	Rice J R,Tracey D.J Mech Phys Solids,1969; 17:201
[9]	Schiffmann R,Bleck W,Dahl W.Comput Mater Sci,1998;13:142
[10]	Lange K,Birzer D I,Mukhoty A.Cold Forming and Fineblanking-A Handbook on Cold Processing,Material Properities,Component Design.Switzerland:Edelstahlwerke Buderus AG,1997:26

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