淺談用MSC.MARC/MENTAT模擬汽車冷彎型鋼成型的可行性

趙生蓮

摘 要： 文章從靜力隱式算法及動力顯式算法和板料成形數值分析的目的，探討了用MSC.MARC/MENTAT模擬汽車冷彎型鋼成型的可行性。

關鍵詞： 靜力隱式算法 動力顯式算法 板料成形數值分析 MSC.MARC/MENTAT

在對輥彎成型的研究中，如果實現板帶在所有軋輥共同作用下的全流程模擬分析，就可以更準確地研究板帶成型規律，預示成型缺陷，合理地指導輥型及工藝設計。從已有的各種研究方法及成果看，目前對輥彎成型的整個成型過程的研究大多是通過對板帶在兩組軋輥之間的變形逐段分析實現的，不能有效反映全流程過程中所有軋輥共同作用下板帶的變形形態。

1.靜力隱式算法和動力顯式算法

板料成形有限元模擬的時間積分方法一般有靜力隱式算法和動力顯式算法兩種。

在板料成形數值模擬研究的早期，研究人員發現動力顯式算法的穩定性較差，計算效率低，故相當長的一段時間里靜力隱式算法是主流算法，在板料成形數值模擬中得到成功應用。隨著時間的推移，人們從研究兩維問題逐步向三維問題擴展時，靜力隱式算法的求解效率隨著接觸復雜程度的提升而下降，因剛度矩陣奇異而使求解穩定性下降，計算時間隨著結點自由度數的增加而大幅上升等問題顯得突出。經過研究人員的努力，因復雜變化的接觸條件而產生的迭代收斂困難的問題逐步得到緩解。董湘懷在模具表面以外增加一個“彈性邊界層”，用以改善因結點接觸狀態的變化而引起的計算不穩定現象。……