理解弹塑性有限元法与刚塑性有限元法

板料成形数值模拟涉及到连续介质力学中材料非线性、几何非线性、边界条件非线性三非线性问题的计算，难度很大。随着非线性连续介质力学理论、有限元方法和计算机技术的发展，通过高精度的数值计算来模拟板料成形过程已成为可能。从70年代后期开始，经过近二十年的发展，板料成形数值模拟逐渐走向成熟，并开始在汽车、飞机等工业领域得到实际应用。

FELAC 2.0的产品功能介绍

FELAC 2.0采用自定义的有限元语言作为脚本代码语言，它可以使用户以一种类似于数学公式书写和推导的方式，非常自然和简单的表达待解问题的微分方程表达式和算法表达式，并由生成器解释产生完整的并行有限元计算C程序。

FELAC 2.0的目标是通过输入微分方程表达式和算法之后，就可以得到所有有限元计算的程序代码，包含串行程序和并行程序。该系统采用一种语言（有限元语言）和四种技术（对象技术、组件技术、公式库技术生成器技术）开发而成。并且基于FELAC 1.0的用户界面，新版本扩充了工作目录中右键编译功能、命令终端输入功能，并且丰富了文本编辑功能，改善了用户的视觉体验，方便用户快速便捷地对脚本或程序进行编辑、编译与调试。其中并行版在前后处理上进行了相应的改进。

弹塑性有限元法的介绍

弹塑性有限元法是一种用来计算材料在强力下的变形和破坏的数值方法。它基于连续介质力学中的弹塑性理论，并结合有限元方法进行离散求解。在板料成形数值模拟中，弹塑性有限元法被广泛应用于模拟金属材料的变形和破坏过程。

弹塑性有限元法的基本思想是将材料划分为许多小的有限元单元，通过在每个单元上建立适当的力学方程和材料本构关系，求解位移和应力场分布。在计算过程中，考虑材料的弹性和塑性行为，并根据材料的本构关系确定应力和应变之间的关系。通过迭代计算，得到最终的变形和应力分布。

刚塑性有限元法的介绍

刚塑性有限元法是一种用来计算材料在高应力下的变形和破坏的数值方法。它基于连续介质力学中的刚塑性理论，并结合有限元方法进行离散求解。在板料成形数值模拟中，刚塑性有限元法常用于模拟非金属材料（如塑料、橡胶等）的变形和破坏过程。

刚塑性有限元法的基本思想与弹塑性有限元法类似，同样将材料划分为许多小的有限元单元，通过建立适当的力学方程和材料本构关系，求解位移和应力场分布。不同的是，在刚塑性有限元法中，材料的塑性行为被简化为刚塑性模型，忽略了材料的弹性行为。因此，在计算过程中，只需考虑材料的变形和破坏，而不需要考虑材料的回弹和弹性恢复。

总结

板料成形数值模拟是一项重要的技术，在现代工业领域具有广泛的应用。弹塑性有限元法和刚塑性有限元法是常用的数值方法，用于模拟材料在强力下的变形和破坏过程。它们基于连续介质力学理论和有限元方法，通过离散求解来得到材料的位移和应力分布。这些数值计算方法的发展和应用，为板料成形过程的优化设计提供了重要的支持。

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