无网格Galerkin法：金属塑性成形模拟的关键进展

本文档标题《基于无网格Galerkin法模拟金属塑性成形的研究》发表于2009年1月的第28卷第1期的《机械科学与技术》期刊，主要关注工程技术领域，特别是航空工程的塑性成形过程。作者刘新、谢桂兰、彭建新和张建卿分别来自湘潭大学机械工程学院、湖南工业大学机械工程学院以及怀化职业技术学院的机械与汽车工程系。 研究的核心内容是运用无网格Galerkin方法（Element-Free Galerkin, EFG）和小应变弹塑性理论来建立金属塑性成形问题的数值求解模型。这种方法避免了传统网格技术中网格划分的复杂性和误差，能够处理大变形问题，提高计算效率。在模型构建过程中，采用了变刚度法进行增量迭代计算，这是一种有效的求解策略，它能确保在塑性变形过程中的精度。 文章通过编程模拟了压印和斜轧两种常见的金属塑性成形工艺，探究了节点数目（即离散化程度）和增量步数（控制计算精度和收敛速度的关键参数）对计算精度的影响。研究发现，随着节点数目的增加和增量步数的细化，计算结果的精确度显著提升，但同时也会带来更高的计算成本。这为理解和优化金属塑性成形过程中的参数选择提供了重要的依据。 作者的研究结果表明，基于无网格Galerkin法的模拟方法在金属塑性成形问题上是可行且实用的，为后续针对大变形问题的深入研究奠定了基础。此外，文中使用的关键词“元网格Galerkin法”、“小应变弹塑性理论”和“金属塑性成形”揭示了研究的核心技术路径，对于那些关注此领域的人来说，这篇文章提供了有价值的技术参考。 本论文是一项结合理论与实践的重要研究，对金属塑性成形过程的数值模拟技术进行了深入探讨，为提高成形过程的精确模拟和控制提供了科学依据和技术支持。