金属切削过程的有限元法仿真研究(24)

1

于贻鹏：金属切削过程的有限元法仿真研究

由于网格重分出现在计算过程中，所以这一处理过程涉及以下几个方面：第一，判

断网格何时需要重新划分，即建立网格重分的判别准则：第二，在旧网格所定义的工件构形下进行网格重新划分；第三，把旧网格的内模拟信息（如应变、温度场和接触信息等）转换到新网格。

２．２．１网格重新划分的判别准则

网格重分的判别是进行网格再划分操作时首先要解决的问题。目前，网格重分的判

据很多，如：几何判据、单元比判据㈣、畸变参数判据［２５１和应变梯度判据【２６１等等。但是在塑性有限元模拟中，主要依据的是几何判据中的单元畸变和工件与刀具的干涉。这两条判据应用简单方便，而且基本上能满足塑性有限元模拟的精度要求。

２．２．１．１工件与刀具干涉判据

由于单元的边界一般是线性边界或者二次边界，而刀具边界形状千差万别，以及有

限元网格在刀具圆角处不够致密，可能使单元的边界无法很好地贴近刀具表面；而且工件边界与刀具表面的相对运动也可能使工件边界某一单元的边进入了刀具内部（图２．６），我们把这种情况称之为边界网格对刀具表面的干涉。当这种干涉达到一定的程度时，将使计算精度大大降低。

图２．６边界干涉判据示意图

Ｆｉｇ．２．６Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎｏｆｂｏｕｎｄａｒｙｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ

在图２．６中，设Ｐ点为干涉边的中点，Ｑ为单元干涉边的对边中点。令玩为ＰＱ连

线上Ｐ点与刀具表面之间的距离，ｈｄ为点Ｐ与点Ｑ的距离，则干涉判据为

ｈ。／‰≥Ｃ。（２．６）

其中，Ｃ，为用户定义的干涉判据常数，一般取０．０１或更大一些。当上式满足时，则认为边界网格与刀具发生一定的干涉，应该进行网格调整或重新划分。

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新IT计算机金属切削过程的有限元法仿真研究(24)全文阅读和word下载服务。