三維金屬體積成形無(wú)網(wǎng)格SPH法模擬研究.pdf

1、三維金屬塑性成形技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬零件的制造領(lǐng)域中。成形過程涉及幾何、接觸等一系列非線性問題,是一個(gè)較為復(fù)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(dòng),但有限元方法是基于網(wǎng)格的方法,在處理金屬塑性成形中的大變形問題時(shí)會(huì)由于網(wǎng)格的扭曲畸變而導(dǎo)致計(jì)算精度降低甚至不能收斂而無(wú)法繼續(xù)計(jì)算的現(xiàn)象。無(wú)網(wǎng)格法基于節(jié)點(diǎn)的離散,無(wú)需網(wǎng)格的信息,在工程中得到廣泛地應(yīng)用。本文采用無(wú)網(wǎng)格光滑粒子法(SPH法),結(jié)合金屬大變形

2、理論,對(duì)三維金屬體積成形進(jìn)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(jì)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(duì)其成形過程進(jìn)行了模擬計(jì)算并與FEM計(jì)算結(jié)果對(duì)比。通過對(duì)比表明無(wú)網(wǎng)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(wǎng)格畸變問題,但SPH法計(jì)算效率遠(yuǎn)低于有限元法。
　　針對(duì)無(wú)網(wǎng)格S