二、模拟加工成形过程中的难点

加工成形过程的数值模拟受到材料非线性、几何非线性和边界非线性的综合影响，直接计算的难度非常大。从力学 本质来看，很多的成形过程可以简化为准静态过程，对该过程的有限元模拟通常有两种方法：静力隐式方法和动力显式方法。根据动力松弛法的原理，动力系统的稳 态解和静力解是一致的。所以本文所涉及的算例均采用显式动力学的方法，即使用ABAQUS/EXPLICIT求解器模块，对不同的加工成形过程进行模拟。
算例表明，ABAQUS在处理加工成形中可以得到令人满意的结果。

三、实际应用

1.普通油箱的冲压成形     本实例模拟油箱的冲压成型过程。图3所示为实际成型时油箱的一半的形状。考虑到在冲压成型过程中，油箱结构的对称性，本文通过模拟图3左下所示的结构，对 其进行模拟分析，达到分析整个油箱成型的目的。首先，通过ABAQUS/CAE完成图3右侧所示的装配图，其中平面铝板将被冲压成型为图3左下的结构。成 形的全过程如图4所示，模拟结果跟实际生产过程相吻合。其中，图5所示为整个过程中内能和动能的变化曲线，可以确定模拟过程为准静态。图6表现的是成型后 金属板的厚度分布云图。图7给出了与厚度变化最大处的单元相关的四个节点处的厚度在时间域内的变化曲线。

图3 油箱的结构模拟图及装配图

图4 油箱冲压成形过程示意图

图5 整个过程中内能和动能的变化曲线

图6 厚度分布云图

图7 与厚度变化最大处的单元相关的四个节点处的厚度在时间域内的变化曲线

2.钛合金板材的冲压成形

钛合金板材的冲压成型ABAQUS模拟过程如图8所示。

图8 冲压成型的ABAQUS模拟过程

3.蒙拉成形蒙拉成型的ABAQUS模拟如图9所示。

图9 蒙拉成型的ABAQUS模拟示意图

图10 模具应力的变化曲线