技术详细介绍
基于拓扑优化的复杂形状锻件预成形设计方法。
成果简介
方法原理：首先利用形状规则的单元网格将任意连续的实体设计域离散。优化过程中，根据塑性成形模拟结果，遵循预设的单元增删准则，对这些单元网格进行动态增删，使优化模型整体向满足目标性能的方向逐渐进化。
利用C#语言并集成了模拟仿真过程，开发了复杂锻造预成形拓扑优化设计平台。利用该平台成功实现了对平面应变叶片型面二维模型、轴对称盘形锻件二维模型以及复杂叶片三维模型的预成形外形的优化设计，取得了良好的优化效果。
技术指标
优化后的预成形在满足完全充满型腔的前提下，改善了变形材料的流变行为，提高了锻造过程的变形均匀性，有效缓解了局部高应变所引起的锻造裂纹；显著提高原材料利用率，降低模具磨损与锻造能耗。
应用范围领域
该方法可广泛应用在金属体积成形预成形优化设计领域。