基于KMAS的国际板成形Benchmark试验研究_.docVIP

基于KMAS的国际板成形Benchmark试验研究闫康康郭 威申国哲胡 平 吉林大学车身与模具工程研究所，汽车动态模拟国家重点实验室，长春，130025 摘要：通过运用商品化冲压成形CAE软件KMAS（King-mesh Analysis System）对NUMISHEET2002）上提出的若干Benchmark试验把模拟结果与实验值及其他软件模拟结果进行对比。对在不同冲压工艺下，KMAS对板材的各向异性凸缘制耳、起皱、接触状况、回弹的模拟精度做出评估，验证KMAS的动力半显式算法和回弹显式卸载算法的正确性。 板材成形数值模拟；KMAS软件；NUMISHEET2002；Bechmark试验TG385 Research about International Benchmark Test of Sheet Metal Forming Based on CAE Software KMAS Yan Kangkang1, Guo Wei1, Shen Guozhe2, Hu Ping2 (1. Department of Material Science and Engineering of Jilin University, Changchun, 130025; 2. Institute of Auto-body and Die Engineering of Jilin Unversity, Changchun, 130025) Abstract: The Benchmark testing proposed from NUMISHEET2002 are taken by using independently developed commercial software KMAS（King-mesh Analysis System）for sheet metal forming, which is a commercial CAE software at home. Compared experimental results with the results obtained by other CAE software (such as PAM-STAMP, DYNAFORM etc.), the simulated results coming from KMAS are shown to be with very high simulation accuracy, especially for the simulated results in anisotropic of material, wrinkling, contact treatment and spring-back analysis, the validity of present dynamic semi-explicit algorithm with dynamic loading and explicit unloading scheme for spring-back is proved out. Keywords:Sheet metal forming numerical simulation;KMAS software; NUMISHEET2002；Benchmark testing; 1.引言( 在汽车生产过程中，大多数结构件和覆盖件都是由板材冲压制造，而板材的成形性能和模具设计则实现冲压工艺的关键，因而对板材的冲压成形分析（CAE）就显得至关重要。目前板材冲压成形CAE软件都以弹塑性大变形有限元技术为基础，并且已在国内外车身与模具设计中广泛应用[1]。KMAS(King-mesh Analysis System)是由吉林大学自主开发的商业化的三重非线性有限元专用分析软件，其CAE前处理数据准备更加简捷（与PAM-STAMP和DYNAFORM比较），回弹模拟的准确性在多数情况下高于国外同类CAE软件。本文所研究的Benchmark是2002年在韩国举行的板成形数值模拟会议(NUMISHEET)提出的标准试题,用于对全世界板成形CAE软件进行测试评估。NUMISHEET是国际上最著名的数值模拟会议,其Benchmark对板形CAE软件的测试具有权威性[2],其测试结果是信赖和借鉴 2. KMAS的基本理论KMAS由网格生成器(Mesher)，前处理器(Top)，求解器(Solver)，后处理器(View)四部分组成。可对一般（一次）成形、多阶段成形、回弹变形过程进行仿真[1]形方式包括工业常用的单动与双动压机两种2.1. KMAS算法模型特点 1. 膜单元组弯曲理论，建立了金属薄板冲压过程的空间拟弯曲膜单元模型[3]，有效地解决了“沙漏控制”问