冷推制无缝弯头管坯优化

目前，伴随着当今与技术的发展，人们一直在不断的寻找   的交通工具，   大的建筑物，   大跨度的桥梁，   大功率的发电机组以及   的机器和设备，而这些都对工程师们有了   多的要求，在设计阶段需要对结构的静力强度、动力强度、温度场、流场、电磁场、渗流等参数进行   的分析计算，而传统的方法往往难以完成这些工程实际问题的分析。对于结构形状和承受载荷较简单的问题，我们可以应用弹性理论来解决，对于结构形状、承受载荷较为复杂以及几何非线性、材料非线性等问题，利用弹性理论来解析结果是非常困难的，而有限元法作为一种简单又   的数值分析方法能够帮助解决这些问题。随着众多学科的发展，比如计算数学、计算机技术等学科，在今后的技术发展和国民经济建设中，有限元法作为一个简单、   又具有广泛应用价值的数值分析方法，其突出作用   会凸现出来。

本文使用了ABAQUS有限元计算软件，来分析解决冷推制无缝弯头所需的管坯形状，并且获得了较为   的管坯尺寸。本章依据有限元方法的基本理论、管材的塑性大变形的特点以及ABAQUS有限元软件的自身特点，确定出了有限元单元的类型、网格的类型等一些参数的选取原则，建立无缝弯头反推有限元模型。有限元法，是一种数值近似的方法，它通过将结构分解为小而简单的块来研究复杂的结构。基本思路是将计算区域划分成有限个不重叠的单元，在每个单元内选择合适的节点作为插值点，将微分方程中的变量改写为由各变量或导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。

20世纪60年代   次给出了用三角形单元求得平面应力问题的正确解答，基于这项研究使得运用计算机解答较为复杂的平面弹性问题成为可能。之后，单元特性的确定和通过有限元的建立来求解方程应用的是加权余量法，对于解决存在当微分方程以及边界条件已知只是变分的泛函要么找不到要么不存在的情况的问题所利用的主要是扩大了有限元数值分析法的应用范围。有限元法优点多，应用范围广，不仅能够解决简单的、平面的、静态的结构，还可以解决结构优化问题、动力学问题、空间问题、粘弹性问题、弹塑性问题等，不论结构形式如何、边界条件如何、载荷情况如何，几乎都可以适用。