身覆盖件冲压仿真的现状和发展趋势

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第7期机械工程学报Vo]36No2000年7月CHINESEJOURNALOFMEC1-L~．NICALENGINEERINGJllI2000车身覆盖件冲压仿真的(现状上和，发；(展7夕趋势徐伟力林忠刘罡李淑慧门蔼大孽汽车工程研究所上海20oo30)摘要结合参加NLWIISHEE'I~国际会议的经历，对车身覆盖件冲压仿真的关键技术问题，车身覆盖件冲压仿真软件的分类、特点和使用情况，以及这一领域的发展趋势做了比较详尽的叙述，以期有助于国内汽车工业界、高校、研究所更好地开展冲压仿真软件的应用和开发工作。

2、叙词：主里覆孟鲑仿真回弹起皱破裂t!匕_中围分类号：TG376——一一一。：予l1关键技术问题O前言目前，汽车工业面临着世界范围内的严峻挑战，在这次会议上，引起人if']／‘泛关注的主题有：回即：激烈的市场竞争和政府对环保的严格规定(尤其弹精度、接触算法、拉深筋技术、压边圈技术、起皱算是对排放量的规定)。与此同时，人们对汽车质量、法和优化方法，这也是目前车身覆盖件冲压仿真领性能(如美观、实用、舒适、安全、环保等方面)的要求域的关键技术问题。越来越高为了迎接这一挑战，国外汽车界提出了1．1回弹精度3R战略，即：缩短产品的市场化周期、降低产品开发到目前为止，

3、回弹的计算精度还是不能令人满费用和减轻汽车的重量。其中，一个很重要的环节意究其原因可以分为两个方面，一是成形仿真算就是降低车身覆盖件模具的制造费用和生产周期。得的应力场精度不高；二是回弹算法本身。影响随着非线性理论、有限元方法和计算机软硬件应力场精度的影响因素有：材料模型、本构关系、屈的迅速发展，车身覆盖件冲压仿真技术逐渐从实验服函数、单元形式、单元大小、接触算法等。在回室阶段走向工业实用阶段，成为国外发达汽车厂家弹算法方面主要有3个问题．4；一是同弹计算时，缩短车身覆盖件开发周期，降低生产成本的有利[整个车身覆盖件的柔度很大，为了消除刚体位移．必具。须

4、施加边界约束条件。施加的部位不一样，计算结笔者参加了1999年在法国Besancon召开的果有时会有较大差别，而在何处施加边界条件，现在NUMISHEET99国际会议(即第四届3维板料成形过还无章可循；二是车身覆盖件的冲压回弹在整体卸程数值仿真国际会议)，这是车身覆盖件冲压仿真领载的同时，还存在局部加载，而现在大多数商业化软域的最高级别的学术会议，吸引了200多位学者、工件在计算回弹时是按照弹性卸载处理的，这不可避程师的广泛参与．与会者主要来自法国、美国、德国、免带来计算误差；三是一些材料性能参数在回弹过日本、中国、韩国、加拿大、瑞典、荷兰和意大利等国程

5、中已发生变化，但在回弹计算中往往没有考虑这家，同时该领域几乎所有的商用有限元软件公司也方面的因素。都参加了这次会议1．2接触算法本文结合这次会议，对这一领域的关键技术问接触算法不仅直接影响到应力场的精度，而且题，各类商业化软件的分类、特点及其应用情况，对静力隐式软件的收敛性产生较大的影响。及这一领域的发展趋势做了比较详细的介绍，以期Menezes提出了一种适用于深拉深仿真的单一迭代有助于国内汽车制造厂、模具厂、高校、研究机构能算法，并对其中带摩擦的接触处理方法进行改够更好地开展车身覆盖件冲压仿真软件的应用和开进L5J。这种方法在他们自行开发的有限元软件发

6、工作DD3IMP中得到了应用。Mikolajczak提出r基于接触区域网格重划的接触问题Lagrarlgian处理方法。6。。Baillet提出了向前的拉格郎日接触算法，来i~991l19收到初稿．．200]0116收到修改稿处理板料成形中的点面接触问题。sI1iIIl提出了维普资讯http://www.cqvip.com2机械工程学报第36卷第7期基于修剪的Nurbs曲面的接触算法，并应用iges表究了压边力和塑性各向异性对起皱行为的影响面数据对深拉深问题进行了仿真分析J。Kim应用基于Dolme1Mushtari．Viasov薄壳的分叉理1．3拉深筋

7、技术论，提出了起皱极限图WLDll。关于拉深筋技术的研究主要集中在两个方面，1．6优化设计即：拉深筋的等效阻力模型和拉深筋优化设计在车身覆盖件成形的优化设计系统通常由四部分车身覆盖件冲压仿真中，拉深筋可以用两种方法来组成，即：有限元仿真软件、设计变量、目标函数、优体现，一种是真实几何模型，这种方法计算精度较化算法。它的目的是通过合理选择坯料尺寸、加工高，但需要对板料细化网格，从而增加计算时间；另工艺及其模具设计，高效率地生产高质量、低成本的一种是等效阻力模型，这种方法计算效率较高，因而合格产品，设计过程可以简化为一个有约束的单目在国外得到普遍采用，但计算

8、精度直接受到等效阻标或多目标的优化问题。优化的目标函数可以是坯力模型质量的影响为