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该文以金属板材成形过程为研究对象,探讨了利用弹塑性有限变形的增量有限元方法模拟成形过程的技术.作者应用弹塑性有限变形理论,采用板壳单元,并对板材与模具之间的接触与摩擦进行了合理地处理,从而实现了三维板材成形过程的数值模拟.深入研究了弹塑性有限变形问题求解的Total Lagrangian方法和Updated Lagrangian方法,根据金属板材成形的特点,对全量问题有限变形的有限元方法进行了改进,并进行适当的简化处理,得到一种简洁的Updated Lagrangian有限元方法.采用Kirchhoff应力和Green应变作为应力与应变的度量,由于以变形太构形为参考构形,因此最终得到的仍是定义在变形态构形上的真实的应力应变.非线性方程的迭代求解采用修正的牛顿-拉斐逊方法,应力增量的计算采用初始法线法.金属板材成形过程中,板材与模具之间发生接触进而产生变形,这个过程涉及物理非线性,几何非线性和接触条件的非线性.接触算法是金属板材成形模拟的一个关键技术,众多算法可归为Penalty方法,Lagrange乘子法和试-借法.作者在论文工作中提出了一种直接试错的接触算法,认为是刚性的,首先模具产生运动,然后进行接触搜索,得到侵入模具的板材节点,按一定的方法将这些节点拉回到模具表面,即几何协调处理,之后进行接触力的协调判别及处理,几何协调处理与接触力的协调处理交替进行,直至几何协调与接触力的协调同时满足.这种接触算法收敛性好,计算效率也较高,接触条件只是作为边界条件,因此无须对已有的板壳有限元程序进行改动.使用08钢和LY12M两种材料,进行了圆筒和方盒件的拉深实验,得到了成形力曲线并测量了应变分布.实验结果与计算结果进行了比较,证明了该文采用的模拟算法是合理的可行的.利用实验结果与计算结果,进行了成形极限的分析,讨论了材料,板材尺寸,凹模圆角半径对成形的影响.