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金属成形过程数值模拟中的二次规划方法。 (英语) Zbl 1083.74596号

摘要:提出了一种基于参数变分原理的二次规划模型,用于金属成形过程的弹塑性有限元分析。坯料与刀具之间的摩擦接触问题的处理方法与塑性分析相同。通常在接触分析算法中引入的惩罚因子直接影响求解的准确性。在金属成形模拟中,没有有效的规则来选择这些因素的合理值,因此通过一种特殊的技术将其取消,从而使数值结果具有较高的精度。接触分析和塑性分析的算法建立在一个框架中,并且相互一致。与传统的EP有限元法相比,新开发的方法不需要繁琐的迭代过程,也不存在收敛问题。为了便于将该方法应用于金属成形模拟,给出了二维有限元和三维有限元的一些关键矩阵或向量的详细形式,并开发了适用于自由变量QP问题的QP模型的参数加载算法,并且可以通过避免引入额外的松弛变量来降低内存成本,并在一定程度上提高求解效率。最后,通过两个示例验证了所提出的QP模型,即V型缺口拉伸试验分析和方形盒拉伸分析,这是NUMISHEET93提出的基准之一。可以看出,基于QP的新型EP有限元的求解精度优于基于迭代的传统EP有限元。为了使新的EP有限元法更适用于金属成形行业,有必要开发一种更有效的适用于大规模问题的QP算法。

MSC公司:

74S05号 有限元方法在固体力学问题中的应用
74M15型 固体力学中的接触
74C05型 小应变率相关塑性理论(包括刚塑性和弹塑性材料)
90C20个 二次规划
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全文: 内政部

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