1、板料沖壓成形是一種十分重要的制造技術，但沖壓變形是一種十分復雜的過程。板料沖壓成形工藝中毛坯形狀和成形后塑性應變分布規(guī)律對零件的成形質量有著重要影響。合理的選擇板殼零件的毛坯外形，可以提高板料的可成形性，同時也提高了材料的利用率，減少成形后的修邊工作量。 本文對大變形理論網(wǎng)格法技術以及與網(wǎng)格應變分析相聯(lián)系的幾何模擬法進行了深入的研究。詳細介紹了大變形理論網(wǎng)格法的幾種主要計算模型，比較了它們的優(yōu)缺點；并應用對稱張量構造法計算了變薄

2、拉延工藝中變形區(qū)的應變分布，驗證了大變形理論網(wǎng)格應變分析技術的準確性。在此基礎上，本文深入地研究了幾何模擬法這一新技術的理論方法，論證了它的科學性。并基于MSC.Patran研究開發(fā)出一套能根據(jù)沖壓件三維數(shù)模，按分割線進行網(wǎng)格劃分、對節(jié)點坐標和連接關系自動處理、計算、預測毛坯形狀尺寸并繪出各單元格應變分布等的模塊。具體內(nèi)容如下： (1)研究了關于板料沖壓成形的一些關鍵技術。確定了本課題研究板料沖壓成形問題將遵循大變形理論，假定變

3、形模式為純均勻變形，并用方網(wǎng)格法系統(tǒng)對變形應變進行模擬。 (2)詳細介紹了大變形理論的網(wǎng)格法的幾種主要計算模型，比較了它們的優(yōu)缺點，選擇對稱張量構造法來計算變形應變；探討了成形極限的概念，并提出成形極限圖在沖壓成形分析中的重要性。 (3)對R.Sowerby和J.L.Duncan所提出的幾何模擬法的全過程進行研究，對其中的關鍵技術進行了深入的探索，并提出自己的實現(xiàn)，既保證了映射前后四邊形面積相等，又簡化了程序的實現(xiàn)；驗證

4、了應變值與平面內(nèi)的坐標系選擇無關，并對考慮厚度和曲率的薄板成形做了初步的研究。 (4)研究了MSC.Patran二次開發(fā)過程，通過Motif界面的開發(fā)使前后處理操作更加簡便。實現(xiàn)了R.Sowerby的映射方法的算法，并通過讀取模型、網(wǎng)格劃分、面積計算、反向映射、應變計算及后處理顯示幾個步驟完成了幾何模擬全過程。并成功的解決了映射方法中的難點一如何避免映射重疊的問題。最后，基于MSC.Patran研究開發(fā)出的計算機輔助幾何模擬模