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第一部分:铝型材高精度拉弯工艺数值模拟研究;该文以板料成形的专业有限元软件《Pam-Stamp》作为数值模拟研究的软件平台,建立了空间板系结构的铝型材拉弯过程弹塑性有限元数值模拟模型.提出了一种可适用于任意曲率形状及变拉伸量拉弯工艺加载路径的通用算法,并针对圆弧形弯曲件给出加载路径的解析算法.该文通过有限元数值模拟的方法,深入地研究了型材拉弯成形过程中的变形特点,提出型材拉弯成形过程中存在三个变形区,即弯曲成形区、弯曲变形区和拉伸变形区,并对各变形区内的变形特点进行了分析.并就预拉伸量及截面形状对型材弯曲成形的影响进行了研究.分析了预拉伸量对截面变形、起皱、壁厚减薄和回弹等的影响,提出了预拉伸量上、下限,并给出了其确定准则,同时了指出设计合理的截面形状对型材拉弯工艺有着重要意义.该文利用数值模拟方法对铝型材"拉—弯—拉"工艺进行了研究,着重对补拉过程的变形特点进行了分析,就补拉量对截面变形、起皱、壁厚减薄和回弹等问题的影响进行了讨论,并就预拉伸和补拉伸量对型材弯曲成形的影响进行了对比研究.指出补拉对控制回弹的作用远大于预拉,但补拉对截面变形一般具有负面影响,尤其是对于矩形截面型材往往会在较大程度上加重截面畸变.第二部分:蒙皮拉形过程中的接触状态研究;接触是板料成形中带有普遍性的基础理论问题,接触状态对成形件的可成形性及成形后的质量存在重要影响,是板料成形过程中不可忽视的重要因素.同时由于板料与模具间的接触,必然会带来板料成形中的另一基本问题——摩擦,接触状态直接决定着摩擦状态,是制定润滑方案的重要依据.因此,深入研究板料成形中的接触问题对推动板料成形基础理论的发展具有重要意义.该文以大型非线性有限元软件《MARC》为平台,利用数值模拟的方法对单曲曲面蒙皮拉形过程中板料与模具间的接触状态进行了研究.指出拉形过程中板料与模具间存在四种较为典型的接触状态,即紧密接触状态、松散接触状态、局部接触状态和点接触状态.板料与模具间的接触压力与弯曲半径成反比关系,弯曲半径越小,接触压力越大.该文以数值模拟的方法同时对双曲蒙皮拉形过程中板料与模具间的接触状态进行了研究,分析了成形后板厚的分布规律及摩擦对其的影响.指出板料与模具间的接触区大小主要取决于两者间的位置关系,拉伸量对其的影响较小.而两者间的接触状态和压力分布不仅与模具行程有关,同时受到拉伸量的影响.摩擦对板厚分布趋势会产生一定的影响,但影响的幅度较小.