[发明专利]用于具有预定义负载路径和对应网格调整方案的金属成型过程的数值模拟的专用编程计算机

权利要求书

1.一种用于在具有预定义负载路径的金属成型过程期间获得工件钣金件的数值模拟的物理特性的专用编程计算机系统，其特征在于，包括：

输入/输出接口；

存储器，用于存储基于专用有限元分析的应用模块的计算机可读代码；

连接到所述存储器的至少一个处理器，所述至少一个处理器在所述存储器中执行所述计算机可读代码，使所述基于专用有限元分析的应用模块执行以下操作：

接收包含多个有限元的有限元分析网格模型，以表示在具有预定义负载路径的金属成型过程期间获得工件钣金件的数值物理特性的时间推进模拟中的工件钣金件，由此获得的数值物理特性用于原型或概念车辆中使用的部件的生产改进；

进一步接收总的模拟时间段、所述预定义负载路径、一组网格细化标准和网格粗化标准，所述预定义负载路径包含整个模拟时间段内的成型工具的三维连续路径，所述一组网格细化标准包括在时间推进模拟期间的一系列预定网格调整时间、用于建立三维网格细化区域的特征长度、以及期望的网格细化级别；

(a)将当前模拟时间设置为初始值；

(b)从所述一系列网格调整时间中的所述当前模拟时间和随后的下一网格调整时间确定当前模拟时间段；

(c)使用所述特征长度来建立所述三维网格细化区域，所述三维网格细化区域包含空间，所述空间包括与所述当前模拟时间段相对应的一部分所述预定义负载路径；

(d)通过将被认为位于三维网格细化区内的那些有限元细化到期望的网格细化级别，来更新有限元分析网格模型；

(e)根据网格粗化标准，通过粗化位于三维网格细化区域之外的某些有限元，来进一步更新有限元分析网格模型；

(f)使用用于当前模拟时间段的更新的有限元分析网格模型执行时间推进模拟的对应部分，直到当前模拟时间已经到达随后的下一网格调整时间；以及

(g)重复(b)-(f)直到当前模拟时间已经经过总模拟时间段。

2.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，所述多个有限元包括二维壳单元。

3.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，具有所述预定义负载路径的金属成型过程包括渐进钣金件成型或折边。

4.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，围绕所述预定义负载路径的对应部分的空间包括三维管，在所述管的任一端处具有半球体。

5.根据权利要求4所述的专用编程计算机系统，其特征在于，所述管沿着所述预定义负载路径的对应部分居中。

6.根据权利要求4所述的专用编程计算机系统，其特征在于，所述管和所述半球具有等于所述特征长度的半径。

7.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，被认为位于所述三维网格细化区域内的那些有限元是使用其各自的质心来确定的。

8.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，所述被认为位于所述三维网格细化区域内的那些有限元是使用其各自的角来确定的。

9.根据权利要求1所述的专用编程计算机系统，其特征在于，所述网格粗化标准被用于确定共享公共角节点的四个有限元的集群的各个单元应变梯度。