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数值模拟铝型材挤压过程 顾晨词 内容 数值模拟的意义 数值模拟的作用 数值模拟方法 数值模拟软件 1应用有限体积法模拟的软件主要有MSC/SUPERFORGE 2应用有限元法模拟的软件主要有DEFORM,ANSYSLS等 有限元法基本思想 有限元法控制方程 有限体积法 有限体积法控制方程 有限体积法控制方程 有限体积法模拟实例 挤压过程中金属流动情况 载荷-行程曲线 等效应变 温度场分布 金属流速 结语 从刚才例子看到，有限体积法不但可以实时地跟踪描述塑性成形过程中金属的流动情况，而且可以给出变形体在成形过程中物理场量的分布和模具载荷的变化情况 Company Logo * LOGO 介绍 1 数值模拟主要方法 2 数值模拟解决实际问题 3 结语 4 铝合金型材在日常生活及生产领域应用越来越广泛，用挤压的方法生产大型工业用铝型材，既节约金属又具有很高的生产效率。由于挤压模具内部是封闭的，因此材料的流动、应力与应变场的分布以及模具载荷情况都很难监测与控制。 它可以预演金属的塑性成形过程 了解金属在成形过程中的流动特性 有限元法 很好地处理变形体与模具的接触问题，又具有较高的模拟精度 数值模拟方法 有限体积法 用有限体积法模拟大变形塑性成形问题可以很好地避免网格再划分问题 . 将材料的整个求解域离散为一系列相互连接的单元体 求解各单元和节点在每一加载步上的物理场量 1虚功率方程 2本构方程 3有限元列式 2将质量守恒、动量守恒、能量守恒等控制方程积分以后在Euler网格上用有限体积法进行离散 1建立有限体积网格 建立有限体积网格 将质量守恒、动量守恒、能量守恒等控制方程 积分以后在Euler网格上用有限体积法进行离散 方程求解 1质量守恒方程 2动量守恒方程 3能量守恒方程 4本构方程 5状态方程 用龙格一库塔法(Runge-Kutta time-integration scheme)求解各微分方程，从而得到有限体积内变形体的各种物理场量． V为单元体积,S为单元的表面积, 为表面法向的单位矢量 上海交大的周飞等人利用有限体积法挤压成形过程中金属的流动情况，给出了成形各阶段等效应变、温度和速度等物理场量的分布情况以及整个成形过程中模具载荷/ 行程曲线的变化情况 门窗锁扣铝型材数值模拟 (a)压下量0mm(b)压下量2.67mm (c)压下量5mm(d)压下量7.5mm (e)俯视图 (f)正视图 等效应变分布 温度场分布 Company Logo