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原文传递基于防御节点法的板料成形研究

论文题名：	基于防御节点法的板料成形研究
关键词：	防御节点法;板料成形;薄板冲压成形;汽车覆盖件
摘要：	薄板冲压成形是汽车制造中一种非常重要的制造技术，汽车覆盖件大都是采用薄板冲压成形得到的。在板料成形过程中，使板料变形的外力有压边力和接触力，压边力是固定不变的，因此，接触力的计算直接影响成形过程仿真结果。国际通用的接触力计算方法有：①罚函数法；②拉格朗日乘子法。罚函数法是一种近似方法，它允许相互接触的边界产生穿透，并通过罚参数将接触力大小与边界穿透量大小联系起来，法向接触力即为罚参数与板料和模具间的穿透量之积。该方法简单，计算工作量少，但罚参数的选取困难。为使边界穿透量小，应选较大的罚参数值，而罚参数增大将增加系统刚度，导致系统的频率增加，从而影响系统的临界时间步长。拉格朗日乘子法不允许接触边界的相互穿透，是一种精确的接触力计算方法，但它与显式算法不相容，要求特殊的数值处理。本文采用的防御节点法是由钟志华教授提出的一种既能精确计算接触力，又能采用拉格朗日乘子法使约束条件得到精确满足，还可避免求解联立方程组的算法。　　围绕防御节点法在板料成形中的应用这一主题，本论文主要研究内容如下：　　 (1)开发了基于防御节点法板料成形有限元程序；　　 (2)验证了罚函数法的优缺点，说明选用防御节点法计算接触力的必要性；　　 (3)对比了开发的程序与商业化软件和实验结果的计算精度，验证了程序的可行性；　　 (4)基于开发的程序，提出了一种基于多岛遗传算法的优化设计方法用于控制回弹量。计算实例表明，该方法能很好的控制回弹量。
作者：	洪海金
专业：	车辆工程
导师：	李光耀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文