二维球流运动摩擦系数影响的数值模拟
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球底筒形件表面摩擦系数对拉深成形影响的数值模拟杨守军;陈政弘;王红彬;赵福成;王瑞平【摘要】通过ABAQUS软件对球底筒形件拉深过程进行数值模拟,得到球底筒形件模具表面摩擦系数对成形件厚度和材料流动性具有重要影响,且模具表面存在最优的摩擦系数分布.基于此,采用均匀试验,对模具表面的摩擦系数进行优化组合.模具表面摩擦系数优化组合后,成形件的最大减薄率降低了26.54%,成形件的厚度分布更加均匀,均匀度提高24.87%;模拟结果为模具表面摩擦系数的主动优化设计制造提供理论依据.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2014(049)006【总页数】4页(P62-65)【关键词】冲压成形;筒形件;拉深;数值模拟;摩擦系数;优化设计【作者】杨守军;陈政弘;王红彬;赵福成;王瑞平【作者单位】宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司,浙江宁波315336;浙江吉利罗佑发动机有限公司,浙江宁波315800【正文语种】中文【中图分类】TG386.3+21 引言金属板材冲压技术被广泛应用于国民生产的各行各业,拉深是最重要的成形工序之一,被国内外学者所关注。
拉深成形件常见的失效形式有起皱和拉裂,为了降低成形件的失效率,科研工作者做出了很多尝试和努力,但结果仍不能满足现实的要求。
经研究发现,对板料变形有影响的诸多因素中,摩擦和润滑状态占有举足轻重的地位。
摩擦显著影响着成形件的厚度和应变分布。
接触表面间的有效的润滑能够提高板料的成形性能和成形件的质量,另外还能够减少模具的磨损。
已有许多学者开始研究摩擦在金属板料成形过程中的作用。
但是绝大多数数值模型中,摩擦系数均设为常数,并没有考虑模具表面与板料之间摩擦系数随拉深过程的变化。
二维流体流动行为的数值模拟与分析引言流体力学是研究流体(包括气体和液体)在空间中运动的力学分支。
对于复杂的流体流动问题,数值模拟成为了解决问题的重要方法之一。
本文将针对二维流体流动行为展开数值模拟与分析的研究。
数值模拟方法在二维流体流动模拟中,常用的数值模拟方法包括有限差分法、有限体积法和有限元法等。
这些方法本质上都是将流动区域分割为离散的网格,然后利用数学算法进行计算。
不同的方法有不同的适用范围和精度,根据实际问题的特点选择合适的数值模拟方法十分重要。
有限差分法有限差分法是数值模拟中最常用的方法之一。
它将流动区域离散化成网格,然后利用差分近似方法求解偏微分方程。
有限差分法的主要优点是简单易懂,计算速度较快。
但是在处理复杂边界条件和非结构化网格时存在一定困难。
有限体积法有限体积法是一种将流动区域离散化为有限个控制体积的方法。
它将流体流动问题转化为在控制体积内的质量、动量和能量守恒方程求解问题。
有限体积法适用范围广,特别适合处理复杂边界条件和非结构化网格。
有限元法有限元法是一种将流动区域划分为无数小单元的方法。
每个小单元内的流场参数通过一组基函数在整个流动区域内插值得到。
有限元法适用于处理非线性问题和接触问题,但计算量较大。
数值模拟案例管道内的流动考虑一根长度为L的水平管道内的流动问题。
假设流体为牛顿流体,流动速度不变,管道内壁无滑移条件。
我们可以采用有限差分法对该问题进行数值模拟。
模拟设置:•管道长度L = 2m•管道内径d = 0.1m•流体动力粘度ν = 1.0e-6 m2/s•入口压力P_in = 2MPa数值模拟步骤:1.确定网格划分:将管道长度L等分为n个小段,确定网格划分尺寸Δx。
2.初始化流场参数:设置初始速度和压力分布。
3.迭代求解:利用差分近似方法求解控制方程,迭代得到收敛的流场解。
4.分析结果:根据模拟结果分析流体在管道内的流动行为。
翼型的气动性能研究翼型的气动性能是航空航天领域的重要课题之一。
二维圆柱绕流数值仿真模拟报告
二维圆柱绕流数值仿真模拟是流体力学领域的一个重要研究课题。
在这个问题中,我们将从多个角度来讨论这个课题,包括数值
模拟的背景和意义、数值方法、模拟结果及其分析等方面。
首先,让我们来谈谈数值模拟的背景和意义。
在工程和科学研
究中,流体力学的数值模拟在许多领域都发挥着重要作用,例如飞
行器设计、汽车空气动力学、海洋工程等。
而二维圆柱绕流作为流
体力学中经典的基本问题,对于理解流体运动、探索流体特性具有
重要意义。
通过数值仿真模拟,我们可以更好地理解圆柱绕流的流
场特性,为相关工程和科学问题提供重要参考。
其次,数值方法是进行二维圆柱绕流数值仿真模拟的关键。
常
用的数值方法包括有限元法、有限体积法和边界元法等。
这些方法
可以通过数值计算求解流体力学方程,如Navier-Stokes方程,从
而得到圆柱绕流的流场分布、压力分布等信息。
在选择数值方法时,需要考虑计算精度、计算效率以及模拟的适用范围等因素。
接下来,我们来讨论模拟结果及其分析。
通过数值仿真模拟,
我们可以得到圆柱绕流的流速场、压力分布、升力和阻力等重要参
数。
通过分析这些参数,我们可以深入理解圆柱绕流的特性,比如卡门涡的形成与演变、升力和阻力的变化规律等。
这些分析结果对于优化工程设计、改进流体力学理论具有重要意义。
总的来说,二维圆柱绕流数值仿真模拟是一个复杂而有意义的课题,通过深入研究和全面分析,可以为相关领域的工程和科学问题提供重要的参考和指导。
希望以上讨论能够对你有所帮助。