




对于复杂的多自由度系统。尤其对于冲压成型这种复杂的系统来说,要计算系统的频率,本身就不是件容易的事,因为接触的产生将影响系统频率的计算。薄板成型的特点是板料在成型过程中经受非常复杂的塑性大变形,并伴随有大应变、大转动,件数建材成型分析已有多年的经验,但常规标准形状或规格的建材有比较快的成型模拟,非标的建材也可以结合计算机技术,适当分析。如果没有接触发生,可利用单个有限单元的特征值来计算临界时间步长。尽管通过计算能有效地估计单个自由度的临界时间步长,但它包含较大的计算工作量。为了避免计算工作量过大,可以综合利用不同方法。
对一些以张拉为主的弯曲效应不大的成型模拟,是非常有效的。但随着设计技术应用的不断深入,这种简单单元就满足不了要求,我们还需要模拟回弹过程。求出时刻的总应力后,便可计算时刻的节点内力,如果没有接触发生,对应于接触力的节点力向量为零。所以,人们在薄膜成型的基础上不断加以改进,在不增加节点自由度的情况下增加一些因素,以反映弯曲效应,出现了很多改进的薄膜单元。这些单元的特点是计算量少,能反映部分弯曲效应。
当接触点找出后,就要根据物体的运动规律计算接触力。接触力的计算受接触约束条件的限制,即接触点不能穿透被接触边界并且接触力不能为拉力。屈服极限值可因塑性变形而提高,具有塑性变形的试件重新加载时,新的塑性变形只有当应力高于初始屈服极限时才会出现,这种屈服极限提高的现象叫做强化或硬化。常用来计算接触力的约束方法有罚函数法和拉格朗日乘子法。这两种方法的应用及其特点在显式算法和隐式算法中差别较大。实际上,拉格朗日乘子法不能直接用于显式算法,因为它涉及未知接触力的联立方程求解,而传统的显式算法并不求解任何联立方程组。(转)