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随着计算机技术的普及,计算机辅助工程(CAE)在板料冲压成形领域运用得越来越多。近年来,板料多工序冲压成形的概念已经被引入到了CAE软件中。为了工程师能方便运用CAE软件分析多工序冲压成形求解结果,必须提供具有高效和强大分析功能的后置处理系统。因此开发支持多工序回弹模拟的后处理系统能为板料成形模拟以及工艺优化设计提供有力工具。
本课题来源于国家自然科学基金资助项目“面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究”(No.5057508)和国家高新技术开发计划(863)“基于仿真的汽车零部件可成形性设计与工艺优化”(No. 2006AA04Z140)的组成部分。基于华中科技大学材料成形和模具技术国家重点实验室开发的板料成形有限元模拟软件FASTAMP系统,开发了以下两个模块:具有约束回弹显示,回弹截面线显示和测量的功能模块和达到工业实用水平的坯料展开轮廓线拟合功能模块。同时完善了系统的国际化和缺陷分析报告功能。
首先,论文在FASTAMP软件后置处理系统的基础上,运用坐标变换算法、空间几何元素求交算法和OpenGL函数库,开发了多工序回弹模拟结果显示功能模块;同时研究有限元网格边界线输出的特点,采用最小二乘法开发出了坯料展开内边界线拟合功能模块。
其次,论文在总结软件国际化开发方法的基础之上,根据FASTAMP后置处理系统的特点运用资源与代码分离的思想开发了软件的多语言版本,使该系统具有了软件国际化的特征;深入研究不同有限元模拟软件后置处理分析报告的特点,运用OLE技术和面向对象的软件开发方法开发出自主缺陷分析报告。
实践证明,回弹截面线显示,坯料轮廓线拟合以及自主缺陷分析报告等功能的扩展,对提高该系统的实用性与稳定性是非常重要的。经过大量模具厂家的实际应用表明后置处理系统的实用性、稳定性和纠错能力有明显提高。