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基于Kmas/One-Step与UG的成形性分析软件开发

作　者: 王晶琦
导　师: 胡平
学　校: 吉林大学
专　业: 车身工程
关键词: 快速逆成形性分析 Kmas/One-Step UG/NX 软件开发
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


本文围绕基于Kmas/One Step求解器与UG/NX集成过程的冲压件成形性分析软件(One Step FormabilityAnalysis,简称OSFA)的开发工作展开。涉及的内容有一步成形逆有限元法的基本理论,OSFA软件开发的关键技术,OSFA软件的功能和实现方法,以及对OSFA软件的功能验证。OSFA软件开发的关键技术包括:基于UGS公司UDU开发平台的各种开发技术及支持OSFA二次开发的JA功能;Kmas/One Step求解器动态链接库的创建与调用;用C语言对Kmas/One Step求解器进行重构的相关工作以及基于种子单元的自动翻法线算法。本文着重介绍了OSFA软件的功能以及UI界面、前处理和后处理的实现方法。给出了程序的流程图;介绍了UI界面的功能、网格参数的意义、缺省参数的设置方法;叙述了前处理CAD、CAE操作部分的实现过程和途径,给出了工作模式的判断准则;以显示厚度云图为例,介绍了后处理显示的基本思想和实现过程。最后,本文以典型算例和UGS公司、通用汽车公司、德国Harter公司的测试、试用结果说明OSFA软件具有了CAD与CAE无缝集成;对车身覆盖件有广泛的适应性;支持基于物理迭代的钣金件展开和基于空间的曲面展开功能与特点。

全文目录


提要  4-7
第一章 绪论  7-13
  §1—1 选题的依据和意义  7-9
  §1—2 基于一步逆成形有限元法CAE 软件发展概况  9-11
  §1－3 本文的主要研究内容  11-13
第二章 一步逆成形有限元法的基本理论  13-32
  §2—1 一步逆成形有限元法的基本思想及假设  13-14
  §2—2 一步逆成形有限元几何关系  14-16
  §2—3 一步逆成形有限元的本构关系  16-17
  §2—4 单元节点的内力向量  17
  §2—5 等效节点外力向量  17-22
    2 5.1 冲头对板料的作用力  17-19
    2 5.2 压边圈对板料的作用力  19-21
    2 5.3 拉伸筋对板料的作用力  21-22
  §2—6 一步逆成形有限元的求解  22-25
  §2—7 卸载回弹的数值方法  25-31
  §2—8 小结  31-32
第三章 OSFA 软件开发的关键技术  32-48
  §3—1 UGS 公司的软件开发流程  32-33
  §3—2 UDU 开发环境、UIComponent 及UG/Open UIStyler  33-35
    3－2.1 UDU 开发环境  33
    3－2.2 UI Component  33-34
    3－2.3 UG/Open UIStyler  34-35
  §3—3 多语言的程序接口——JA 功能  35-37
  §3—4 动态链接库（DLL）技术  37-39
    3－4.1 动态链接库（DLL）的概念及优点  37
    3－4.2 Kmas/One Step 求解器动态链接库的创建及调用  37-38
    3－4.3 Kmas/One Step 求解器动态链接库的API 函数  38-39
  §3—5 Kmas/ONE STEP 求解器的C 语言重构  39-44
    3－5.1 工作背景  39
    3－5.2 C 语言与Fortran 语言简介  39-40
    3－5.3 C 语言与Fortran 语言的差异  40-41
    3－5.4 重构中相关问题的处理  41-44
  §3—6 基于种子单元的自动翻法线算法  44-47
    3－6.1 标记种子单元  44
    3－6.2 曲面片法线一致性  44-46
    3－6.3 判断是否都为种子单元  46
    3－6.4 有限元法线与冲压方向一致性  46-47
  §3—7 小结  47-48
第四章 OSFA 软件的功能与实现  48-72
  §4—1 OSFA 的基本结构及功能  48-52
  §4—2 OSFA 的界面及参数设置  52-61
    4－2.1 OSFA 主界面及实现  52-57
    4－2.2 设置界面  57-60
    4－2.3 缺省参数设置  60-61
  §4—3 OSFA 的前处理实现  61-70
    4－3.1 前处理的CAD 操作  62-66
    4－3.2 前处理的CAE 操作  66-70
  §4—4 OSFA 的后处理实现  70-71
  §4—5 小 结  71-72
第五章 OSFA 软件的典型算例  72-80
  §5—1 前车门外板算例  72-74
  §5—2 发动机罩内板算例  74-76
  §5—3 典型钣金件算例  76-77
  §5—4 局部展开（向曲面展开）算例  77-79
  §5—5 小 结  79-80
第六章 总结与展望  80-82
参考文献  82-86
附录I Kmas/ONE-STEP 求解器动态链接库中的API 函数及功能  86-88
附录II Fortran 语言与C 语语言在二进制文件输出时对比  88-90
攻硕期间发表的学术论文及参与的科研项目  90-91
摘要  91-93
ABSTRACT  93-96
致谢  96

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术
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