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广州钣金加工中的显式求解法

发布者:佛山市誉城金属制品有限公司发布日期:2016/11/29 14:21:48来源:本站原创
广州钣金加工中的显式求解法

    如果采用中心差分法来进行动态问题的时域积分,则有如下位移、速度和加速度关系式:当前时刻的位移只与前一时刻的加速度和位移有关,这就意味着当前时刻的位移求解无需迭代过程。另外,只要将运动方程中的质量矩阵和阻尼矩阵对角化,前一时刻的加速度求解无需解联立方程组,从而使问题大大简化,这就是所谓的显式求解法。广州钣金加工显式求解法的优点是它即没有收敛性问题,也不需求解联立方程组,其缺点是时间步长受到数值积分稳定性的限制,不能超过系统的临界时间步长。由于冲压成型过程具有很强的非线性,从解的精度考虑,时间步长也不能太大,这就在很大程度上弥补了显式求解法的缺陷。

    在80年代中期以前显式算法主要用于高速碰撞的仿真计算,效果很好。自80年代后期被越来越广泛地用于冲压成型过程的仿真,目前在这方面的应用效果已超过隐式算法。显式算法在冲压成型过程的仿真中获得成功应用的关键,在于它不像隐式算法那样有解的收敛性问题。

    广州钣金加工显式求解法由于没有收敛性问题而获得比隐式算法更成功的应用。但由于显式算法要求很小的时间步长,也给求解有些冲压成型过程的计算问题带来困难,如工件卸载后的回弹计算问题就是典型的一例。为准确地计算出工件的回弹量,冲压成型过程的计算必须等工件的动态响应足够小时才能终止,这个响应时间通常为几百毫秒甚至达1s以上。

    单纯用显式算法来求解这样一个长过程的响应包含巨大的计算工作量。另外卸载后工件动态响应中的非线性成分明显减弱,这些因素综合起来就为隐式算法在卸载过程计算中的成功应用提供了条件。用显式算法求解冲压成型的加载过程,而用隐式算法求解其卸载过程,这是近几年人们通过反复实践摸索出的一条综合利用这两种算法的有效途径。

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