基于缩减基法的冲压模具结构分析.pdf

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1、第28卷第12期计算机仿真2011年12月文章编号：1006-9348(201I)12—0366一05基于缩减基法的冲压模具结构分析熊景林，李光耀(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南长沙410082)摘要：研究冲压模具结构优化设计，针对冲压模具结构复杂。设计参数较多，利用传统方法计算效率低下的现状，为解决上述问题．提出用缩减基法(Reduced—basisMethod，RBM)建屯了一套冲压模具快速分析方法。分析过程包括对样本参数进行有限元法(Finite—elementMethod，FEM)求解，建立低维减基空间，并在减基审问内利用线性组合构造任意

2、参数下的近似结果。在RBM

3、：降低了求解空间维数，并通过仿射变换提取设计参数简化了重复建模，提高了分析效率。通过计算实例验证，RBM在提高运算速度的同时具有很高的计算精度，是一种有效的优化结构设计方法。关键词：缩减基法；模具结构；误差分析中图分类号：7I码91．9文献标识码：BApplicationofReduced·—basisMethodinAnalysisofMoldStructureXIONGJing—lin．UGuang—yao(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody，

4、HunanUniversity，ChangshaHunan410082，ChinaABSTRACT：neanalysisofstampingmoldusingoftraditionalmethodisinefficiencybecauseofitscomplicatedstructureandmulti—designparameters．nispapersetupanewwayofanalyzingstampingmoldbasedontheRe-duced—basisMethod(RBM)．RBMcalculationprocessincludedtwostag

5、es：Nsampledesignparameterswerese-leered，andspaceofdesignparametersofthemoldWasestablishedontheoff—linestage．whennewdesignparame-te硌wereselected．theon—linestageWastosolveN—dimensionalspacetoachievesolutions．RBMloweredthedif-ficultyofanalyzingthedimensionofspace，simplifiedtheprocessofbu

6、ildingstampingmoldrepeatedlyandimprovedtheanalyzingefficiency．FinallytheerroranalysisshowsthatRBMCangetresultsveryfastwithoutlosingaccuracy，whichisaneffectivemethodofstructuralanalysis．●KEYWORDS：Reduced—basismethod；Moldstructure；Erroranalysisl引言利用数值计算方法，如有限元法(Finite—elementMeth-od，FEM

7、)，进行仿真分析已经成为模具设计过程中的必要步骤。然而大型模具结构复杂，设计参数较多，对设计参数的每一次改动都需要对几何模型重新建立，并且模型窄问自由度较高，传统计算方法耗时较长，反复改动参数进行结构分析效率低下。随着生产技术和社会经济发展，模具设计周期越来越短，高强度钢板的逐渐普及导致以往的模具设计经验已经不再适用。因此，为了满足日益严苛的设计需求，迅速基金项目：教育部长江学者与创新团队发展计划(531105050037)；湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题(60870005)收稿日期：2010—12—04·———366---——得到结构分析的结

8、果反馈，采用高效快速的实时算法，提高计算效率很有必要。本文在冲压模具结构分析中引入一种实时算法一缩减基法(Reduced—basisMethod，RBM)，该方法在二十世纪七十年代被提出，用于单个变量的结构分析。近年来，MIT的ThomasB．Leurent以及新加坡国立大学刘桂荣教授等学者大力发展了该方法，在应用于非线性问题，误差估计等理论方面取得了一些成果¨“J。然而目前RBM在工程实际方面的应用尚且不多"。7】，在以模具为代表的实体模型分析方面应用更少。本文提出一套基于RBM的冲压模具哺1快速分析方法：首先利用仿射变换提取设计参数解决重复建模的问题；而后构造

9、低维减基空