逆有限元
關注創建者：匿名 創建時間：2022-04-13
逆有限元的實例教程
通過離散的應變重構幾何變形（文章做了超鏈，點擊可以鏈接網站）
2021
R. Roy, M. Gherlone, C. Surace, A. Tessler
Full-Field Strain Reconstruction Using Uniaxial Strain Measurements: Application to Damage Detection
Applied Sciences, vol. 11(4): 1681, 2021.
A. Kefal, A. Tessler
Delamination Damage Identification in Composite Shell Structures based on Inverse Finite Element Method and Refined Zigzag Theory
Paper presented at the 8th International Conference on Marine Structures (MARSTRUCT2021), Trondheim, Norway.
2020
R. Roy, A. Tessler, C. Surace, M. Gherlone
Shape Sensing of Plate Structures Using the Inverse Finite Element Method: Investigation of Efficient Strain–Sensor Patterns
Sensors, vol. 20(24):7049, 2020.
P. Savino, F. Tondolo, M. Gherlone, A. Tessler
Application of Inverse Finite
展開 經過反復討論，最后決定，利用有限元逆算法模擬零件采用壓形工藝的可行性。圖5采用AUTOFORM軟件模擬零件直接成形的結果。
圖5 零件直接成形模擬結果示意圖
我們從模擬結果可以看出，零件直接成形還存在較嚴重的起皺缺陷，因此嘗試增加整形工序。采用落料、壓形、整形、精修邊沖孔、斜楔沖孔等工序，相對于拉延成形工藝，模具工序并未增加。零件成形、整形模擬結果如圖6、7所示。零件起皺缺陷得到了很大程度的緩解，結果可以接受，確定采用上述工藝方案。結合壓形工藝及模具的設計原則進行模具設計制造。
圖6 零件成形結果示意圖
圖7 零件整形結果示意圖
指導現場模具調試
采用落料工序的主要風險在于板料展開不準確，可能需要多輪試驗以獲得坯料邊界線，增加模具調試難度。利用FASTAMP有限元逆算法對零件進行展開，有效減少了試模次數。模擬展開結果與實際調試結果比對，坯料線相差不大，圖8為零件模擬展開與實際調試坯料線對比情況。
圖8 零件模擬展開與實際調試坯料線對比情況
根據所確定的工藝方案，采用模擬展開的坯料線，進行模具調試，其結果如圖9、10所示。可以看到，制件沒有明顯的起皺、開裂或疊料缺陷，焊接面平整，滿足零件質量要求。
結束語
圖9 成形后制件
圖10 整形后制件
沖壓成形CAE分析技術的應用為我國汽車和模具行業的發展起到了積極的推動作用。本文通過某車型后縱梁延伸板的模具開發案例，闡述了CAE技術在工程上的成功應用。工藝設計階段，利用板料成形模擬技術有效解決了零件的工藝問題，同時將材料利用率提高至70%以上，并且簡化了模具結構，降低了制造和生產成本。模具調試階段，利用有限元逆算法準確獲取了坯料邊界線，降低了車間工人的調整難度，大大減少了現場模具調試工作量，并最終獲得了良好的零件狀態。
展開 FASTAMP 軟件求解器主要包括有限元逆算法和顯式增量法。
具體介紹：
http://www.caenet.cn/Product/Product.aspx?SoftwareID=212
FASTAMP 軟件求解器主要包括有限元逆算法和顯式增量法。
本版主要討論和FASTAMP軟件相關的技術問題、一般問題及技術文章等，，歡迎各位FASTAMP軟件使用者踴躍討論。
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展開 三維曲面的幾何展開.計算機學報, 1997, 4, 315～322
[7] 蘭箭, 董湘懷, 李志剛.用有限元逆算法計算板料成形毛坯形狀和應變分布.塑性工程學報, 2001, 6, 60～62
[8] Z Zhaotao, L Bingwen. Determination of blank shapes for drawing irregular cups using an electrical analogue method, Int.J.Mech.Sci.,1986, 28(8): 499～503
[9] L Xuchan, L Bingwen. Modeling of flange deformation of irregular drawn cups using a fluid analogy, Int, J. Mech. Sci., 1986, 28 (8) : 491～497
[10]廖衛獻 ,梁炳文. 求不規則壓延件展開毛料的熱傳導模擬法.鍛壓技術,1988,3,16～22
[11]梁炳文, 胡世光. 板料成形塑性理論. 北京: 機械工業出版社, 1987
[12]李乃周, 梁炳文. 不規則拉延件變形的研究.
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2021
R. Roy, M. Gherlone, C. Surace, A. Tessler
Full-Field Strain Reconstruction Using Uniaxial Strain Measurements: Application to Damage Detection
模具調試階段，利用有限元逆算法準確獲取了坯料邊界線，降低了車間工人的調整難度，大大減少了現場模具調試工作量，并最終獲得了良好的零件狀態。掌握沖壓CAE技術需要在具體工作中努力思考和探索，不斷積累現場模具調試的經驗，推動沖壓技術水平繼續向前發展。
三維曲面的幾何展開.計算機學報, 1997, 4, 315～322
[7] 蘭箭, 董湘懷, 李志剛.用有限元逆算法計算板料成形毛坯形狀和應變分布.塑性工程學報, 2001, 6, 60～62
[8] Z Zhaotao, L Bingwen.
FASTAMP 軟件求解器主要包括有限元逆算法和顯式增量法。
具體介紹：
http://www.caenet.cn/Product/Product.aspx?SoftwareID=212
又如華中科技大學模具技術國家重點實驗室最新推出的汽車覆蓋件沖壓成形快速分析軟件FASTAMP，基于改進的有限元逆算法和板殼單元，綜合考慮了摩擦、壓邊力和拉深筋等工藝條件，將產品設計、材料選擇和工藝設計緊密聯系起來，能夠快速模擬汽車覆蓋件成形后的起皺、破裂和成形不足等缺陷，優化壓邊力、拉深筋和摩擦等工藝參數、校核壓料面和工藝補充面的合理性、提供最優的毛坯形狀，從而可以為汽車覆蓋件工藝設計和模具設計提供全面的解決方案
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