板材成形无网格法模拟中的关键技术处理

刘红生¹，包军¹，邢忠文¹，韩强辉¹，杨玉英²

1. 哈尔滨工业大学机电工程学院2. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院

摘 要：针对有限元法费时的网格划分/网格重划问题,提出采用无网格法模拟板材成形.采用约束型再生核子法描述板材成形力学方程,仅用一层节点离散板材,同时对形函数进行改造,所得动可容形函数具有插值性,避免了大变形所导致的不稳定形函数及频繁构造形函数,提出了稀疏矩阵数据结构加快接触搜索方法.基于上述措施建立了板材冲压成形无网格数值模拟程序,实现了板材冲压成形无网格模拟.研究表明,该方法可大幅减小模拟所需节点数,有效提高计算效率,并消除剪切自锁及精确施加本征边界条件,说明该方法是可行可靠的.

关键词：有限元法;数值模拟;冲压成形;无网格;再生核质子法;