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摘要
采用传统的拉格朗日有限元模型模拟三辊滚弯的非稳态过程时,受到网格数量和接触算法的影响,计算效率难以提高。受计算流体力学的启发,将滚弯机跨内空间视作一维流场,工件挠曲线视作流场中的变量,采用欧拉观点建模,可以大大减小网格数量,同时降低接触处理的难度。将欧拉观点控制方程中的迁移项归结成一个附加的虚拟载荷,将其定义为型材空间构型不变而材料流动导致的内力不平衡量。通过引入该载荷,在经典平面梁单元的基础上稍加修改,得到适于小曲率滚弯模拟的欧拉单元平衡方程。算例表明,在相同网格尺寸下,虚拟载荷法和传统的有限元模拟结果均与理论解吻合良好;但前者的计算效率更高,结果更加光滑可靠。
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