塑性成形快速数值仿真方法的研究进展

作     者：詹梅 董赟达 翟卓蕾 樊晓光 石志鹏 安强 ZHAN Mei;DONG Yunda;ZHAI Zhuolei;FAN Xiaoguang;SHI Zhipeng;AN Qiang

作者机构：西北工业大学深圳研究院深圳518057 西北工业大学材料学院西安710072 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2022年第58卷第16期

页      面：2-20页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金联合基金(2019B1515120047) 国家自然科学基金(52130507)资助项目 

主　　题：网格密度控制 壳单元 机器学习 物质点法 虚拟元法 并行计算 GPU 

摘      要：精确高效的数值仿真预测模型是塑性成形技术向数字化、智能化发展的关键技术之一。为实现大型复杂构件先进塑性成形工艺研究的实时化,形成了大规模离散模型精简/降维、求解器算法改进与高性能并行计算三种高效仿真方法,从降低模型规模、加速/省略仿真中的耗时流程与提升算法的设备使用效率三方面提速。围绕这三方面,综述网格密度动态控制方法与多种实用壳单元对模型规模缩减的策略,介绍机器学习、物质点法与虚拟元法等创新算法对仿真流程的优化,并讨论并行算法在同构与异构平台上的研究进展。通过对高效仿真方法研究现状的整理,评估了其在塑性成形数值仿真领域中应用前景,并展望了该领域未来可能的发展趋势。