研究生仿生專業(yè)英語翻譯

1、. .附件1：1.5.1 Springback of two-dimensional draw bending模擬環(huán)境：ABAQUS/Standard 和 ABAQUS/Explicit這個實(shí)例描述了一個二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析。成型分析利用ABAQUS/Explicit 來模擬，回彈分析通過設(shè)置*IMPORT選項(xiàng)，在ABAQUS/Standard 中模擬。1.1 問題描述平板的原始尺寸為350mm長，35mm寬，厚度為0.78mm。本質(zhì)上講，這是一個平面應(yīng)變問題，垂直其平面圖的方向上的尺寸為35mm，如圖1-1所示的剖面，包括了成型模具、沖壓模具、平

2、板及其固定裝置。平板的固定裝置總重量為5kg，提供的支持力為2.45kN，所有的接觸外表的摩擦系數(shù)為0.144。圖1-1 成型模具、沖壓模具、平板及其固定裝置的剖面圖平板的材料為低碳鋼，分析過程中做為彈塑性材料來模擬，彈性階段為各向同性，塑性階段采用Hill各向異性屈服標(biāo)準(zhǔn)模擬。表1-1為低碳鋼材料的力學(xué)屬性：表1-1 低碳鋼材料力學(xué)性質(zhì)楊氏模量GPa206.0泊松比0.3密度kg/m37800屈服應(yīng)力MPa167.0各向異性材料塑性階段Hill屈服標(biāo)準(zhǔn)R111.0R221.0402R331.24897R121.07895R131.0R231.0實(shí)際分析的時候，我們通過幾何對稱的性質(zhì)對整個問題

3、進(jìn)展簡化，對稱面為通過沖壓模具中面的平面，其兩側(cè)的成型和回彈性質(zhì)是對稱的，因此只需要對對稱面兩側(cè)的任何一局部進(jìn)展模擬。平板用一行包含175個一次線性殼單元進(jìn)展模擬，在對稱的平面中采用對稱的邊界條件，平板的所有節(jié)點(diǎn)也通過滿足這個條件，來模擬平面應(yīng)變狀態(tài)。在模型中，平板在垂直剖面的方向上的尺寸設(shè)為5mm，因此，平板支持力也需作相應(yīng)比例的變化。成型過程的模擬在ABAQUS/Explicit 中分兩步來實(shí)現(xiàn)。第一步中，平板支持力被引入分析，為了盡量減少慣性力的影響，這個力的定義中包含了平滑的梯度變化的性質(zhì)。在第二步分析中，沖壓模具向下移動70mm，模擬參數(shù)為沖壓模具中指定剛體參考點(diǎn)的速度，其定義也包含

4、了平滑的梯度變化的性質(zhì)，同時滿足三角函數(shù)的性質(zhì)，即初始速度和末速度均為零，速度峰值出現(xiàn)在時間中點(diǎn)處。本例中將會出現(xiàn)明顯的回彈現(xiàn)象。因?yàn)槠桨宀牧系男再|(zhì)韌性十足，而固有頻率卻很小，因此ABAQUS/Explicit 中對回彈的分析直至得到準(zhǔn)靜態(tài)的解將會需要比較長的時間。利用*IMPORT選項(xiàng)可以在ABAQUS/Standard 中對回彈分析進(jìn)展模擬。成型模擬的結(jié)果從ABAQUS/Explicit 輸入到ABAQUS/Standard，在后者利用靜態(tài)分析來計算回彈。這個分析步中，ABAQUS/Standard 會自動引入一個虛擬的應(yīng)力狀態(tài)，來模擬輸入的應(yīng)力狀態(tài)，隨后這個虛擬應(yīng)力會逐步去掉。分析步的最

5、后得到的位移即為回彈位移，應(yīng)力即為剩余應(yīng)力。在*IMPORT選項(xiàng)中UPDATE參數(shù)決定了參考構(gòu)形。當(dāng)這個參數(shù)設(shè)為YES的時候，ABAQUS/Explicit 分析步完畢時變形的平板及其力學(xué)參數(shù)被輸入到ABAQUS/Standard中，參考構(gòu)形成為變形后的構(gòu)形，在后處理過程中，如果需要顯示由回彈引起的位移，這個設(shè)置是最方便的。當(dāng)*IMPORT選項(xiàng)中UPDATE設(shè)為NO的時候，ABAQUS/Explicit 分析步完畢時輸入到ABAQUS/Standard 中參數(shù)為變形后平板的位移和應(yīng)變，參考構(gòu)形還是原始的構(gòu)形，如果想得到連續(xù)的位移解，通常這樣來設(shè)置*IMPORT。該二維沖壓彎曲問題中出現(xiàn)明顯的回

6、彈現(xiàn)象，計算中通過在*STEP選項(xiàng)中設(shè)置 NLGEOM參數(shù)來描述大變形的影響。1.2 結(jié)果和討論為了減少計算本錢，需要對沖壓模具的最正確峰值速度進(jìn)展預(yù)估。這個過程通過假設(shè)峰值速度為30 m/s、15 m/s、5 m/s時分別進(jìn)展顯式分析。圖1-2、1-3、1-4分別給出了三種峰值速度下能量的歷史記錄。從圖中結(jié)果可以看出，當(dāng)峰值速度為30m/s時，慣性能對模擬模型的準(zhǔn)靜態(tài)成型分析的影響過于嚴(yán)重，而峰值速度為5m/s時這個慣性能又幾乎為零，因此，這兩個速度與實(shí)際情況相比都是不適宜的。當(dāng)峰值速度給定為15m/s時，慣性能沒有消失，其值的大小對于成型分析的結(jié)果影響又足夠小

7、，可以認(rèn)為這個速度是合理的。對于準(zhǔn)確的回彈分析，消除慣性對應(yīng)力的影響是非常重要的。圖1-2 ABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為30m/s時能量歷史記錄圖1-3 ABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為15m/s時能量歷史記錄圖1-4 ABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為5m/s時能量歷史記錄利用ABAQUS/Explicit 對平板的成型分析結(jié)果見圖1-5?；貜椇蟮男螤钊鐖D1-6所示。這個結(jié)果跟實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)符合很好。在數(shù)字分析中，考慮外邊緣和水平線的夾角，ABAQUS/Explicit分析得到的結(jié)果為22°，而ABAQUS/Sta

8、ndard分析得到結(jié)果為17.1°。這個差異源于兩者在計算接觸時采用的模型不同。在ABAQUS/Explicit 中，殼厚度的變化在接觸計算時是包含其中的，而ABAQUS/Standard 中，當(dāng)一個殼在兩個外表之間受力的時候，對于殼的厚度利用“軟化的模型進(jìn)展接觸計算是非常必要的。這樣的結(jié)果是，ABAQUS/Standard 對于接觸計算時殼的厚度變化是不考慮的。我們可以在ABAQUS/Explicit 中修正模型參數(shù)，即采用軟化的接觸模型，同時不再考慮殼的厚度在*SURFACE選項(xiàng)中設(shè)定NO THICK參數(shù)，再用修正后的模型進(jìn)展接觸計算比照，發(fā)現(xiàn)它跟ABAQUS/Standard的

9、結(jié)果相當(dāng)吻合。實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際測定的該角度分布在9°到23°的范圍，平均角度為17.1°。參考構(gòu)形更新前后回彈分析的結(jié)果幾乎是一樣的。圖1-5 ABAQUS/Explicit 成型分析模擬結(jié)果圖1-6 ABAQUS/Standard 回彈分析模擬結(jié)果1.3 輸入文件springback_exp_form.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為15m/s時的成型分析。springback_std_importyes.inpABAQUS/Standard 設(shè)定*IMPORT選項(xiàng)中參數(shù)UPDATE=YES時的回彈分析。springback_std_im

10、portno.inpABAQUS/Standard 設(shè)定*IMPORT選項(xiàng)中參數(shù)UPDATE=NO時的回彈分析。springback_std_both.inp包括成型分析和回彈分析的ABAQUS/Standard 輸入文件。springback_exp_form_soft.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為15m/s時，采用類似于springback_std_both.inp中的軟化接觸修正后的成型分析。springback_exp_punchv30.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為30m/s時的成型分析。Forming analysis

11、in ABAQUS/Explicit with a punch velocity of 30 m/s.springback_exp_punchv5.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為5m/s時的成型分析。springback_exp_punchv30_gcont.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為30m/s時，采用常規(guī)接觸模擬的成型分析。springback_exp_punchv5_gcont.inpABAQUS/Explicit 設(shè)定沖壓模具峰值速度為5m/s時，采用常規(guī)接觸模擬的成型分析。1.4 參考文獻(xiàn)1.Taylor,  L. M., J. Cao, A. P. Karafillis, and