【技术实现步骤摘要】
本申请涉及金属塑性成形，更具体地说，涉及一种应用于冲压成型的变形预测方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等坯料施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法，是生产中常用的一种加工工艺。然而，在冲压过程中，受坯料的物理性质、加工条件和模具等因素的影响，坯料在变形过程会发生不可避免的变形，使得最终获得的工件不满足需求，产生材料浪费、生产效率降低等问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供了一种应用于冲压成型的变形预测方法、装置、设备及存储介质，用于解决现有冲压成型过程中，形变不可预测的问题。
2、为了实现上述目的，现提出的方案如下：
3、一种应用于冲压成型的变形预测方法，包括：
4、获取用于模拟冲压成型的模具的网格模型和坯料的网格模型，所述坯料的网格模型包括多个从面单元以及与每个所述从面单元对应的局部网格，所述模具的网格模型包括多个主面单元以及与每个主面单元对应的局部网格，所述局部网格包含多个结点；
5、针对每个所述从面单元对应的所述局部网格中处于边界的目标结点执行下方步骤：
6、获取所述目标结点在当前k时刻所处的第一试探位置，以及k-1时刻所处的第二试探位置和k-2时刻所处的第三试探位置；
7、基于所有所述主面单元，以及所述第三试探位置分别与所述第一试探位置、所述第二试探位置之间的位置关系，确定是否存在与所述目
8、如果存在与所述目标从面单元发生穿透的所述主面单元，基于所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，所述目标从面单元和所述主面单元的数据信息，确定所述目标结点的位移，基于所述位移和所述第一试探位置，确定下一时刻所述目标结点的试探位置；
9、如果不存在与所述目标从面单元发生穿透的所述主面单元，将所述第一试探位置确定为所述目标结点的形变结束位置；
10、基于所有所述目标结点的所述形变结束位置，对所述从面单元的所述局部网格进行位置更新，得到变形后的局部网格，将所述变形后的局部网格作为变形预测结果。
11、可选的，当k时刻为变形预测过程的起始时刻时，还包括：
12、获取k时刻所述目标结点的初始位置；
13、基于所述冲压成型的过程中，所述模具的模型和所述坯料的模型各自的运动方向，确定k+1时刻的初始试探位置；
14、基于所述初始位置和所述初始试探位置，确定与所述目标结点对应的初始有向线段；
15、当存在与所述初始有向线段相交的所述主面单元时，基于所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，与所述初始有向线段相交的所述主面单元以及所述目标结点所在的所述目标从面单元的数据信息，确定所述目标结点的初始位移；
16、基于所述初始位置和所述初始位移，确定k+2时刻的试探位置。
17、可选的，所述基于所有所述主面单元，以及所述第三试探位置分别与所述第一试探位置、所述第二试探位置之间的位置关系，确定是否存在与所述目标结点所在的目标从面单元发生穿透的所述主面单元，包括：
18、将所述第二试探位置、所述第三试探位置分别与所述第一试探位置进行坐标计算，确定所述第一试探位置与所述第二试探位置之间的第一有向线段，和所述第一试探位置与所述第三试探位置之间的第二有向线段；
19、判断是否存在与所述第一有向线段或所述第二有向线段相交的所述主面单元对应的线段；
20、如果存在与所述第一有向线段或所述第二有向线段相交的所述主面单元，确定存在与所述目标从面单元发生穿透的所述主面单元；
21、如果不存在与所述第一有向线段或所述第二有向线段相交的所述主面单元，确定不存在与所述目标从面单元发生穿透的所述主面单元。
22、可选的，所述基于所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，所述目标从面单元和所述主面单元的数据信息，确定所述目标结点的位移，包括：
23、根据所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，所述目标从面单元以及所述目标结点对应的数据信息，建立局部接触约束方程组，所述数据信息至少包括所述目标结点的局部结点编号；
24、对每个所述局部网格进行刚度矩阵的组装处理，得到局部刚度矩阵和映射表，所述映射表用于表征局部自由度编号与整体自由度编号的映射关系；
25、将所述局部接触约束方程组和所述局部刚度矩阵联立构建得到增广局部刚度矩阵；
26、采用消元法对所述增广局部刚度矩阵进行处理，得到目标增广局部刚度矩阵；
27、基于所述目标增广局部刚度矩阵和所述映射表进行并行求解，得到所述目标结点对应的中间位移；
28、基于所述中间位移，确定所述从面单元对应的应力状态；
29、判断所述应力状态是否收敛；
30、如果所述应力状态不收敛，执行所述将所述局部接触约束方程组和所述局部刚度矩阵联立构建得到增广局部刚度矩阵的步骤，直至所述应力状态收敛；
31、如果所述应力状态收敛，将收敛的所述应力状态对应的所述中间位移确定为所述目标结点的位移。
32、可选的，所述获取用于模拟冲压成型的模具的网格模型和坯料的网格模型，包括：
33、获取用于模拟冲压成型的模具的几何模型和坯料的几何模型，所述模具的几何模型和所述坯料的几何模型之间存在预设结构关系；
34、通过面拾取算法和所述预设结构关系，分别对所述模具的几何模型的表面和所述坯料的几何模型的表面进行面标记，确定主面和从面，以及分别与所述主面和所述从面对应的面标签，所述主面和所述从面存在接触关系；
35、对所述模具的几何模型和所述坯料的几何模型进行网格划分，得到整体网格，所述整体网格中每一个网格对应一个网格标记，所述网格标记与所述面标签相对应；
36、基于所述主面对应的所述面标签以及所述整体网格中的网格标记，从所述整体网格中确定与所述主面对应的局部网格，每一个与所述主面对应的所述局部网格为一个主面单元；
37、基于所述从面对应的所述面标签以及所述整体网格中的网格标记，从所述整体网格中确定与所述从面对应的局部网格，每一个与所述从面对应的所述局部网格为一个从面单元。
38、一种应用于冲压成型的变形预测装置，包括：
39、模型获取单元，用于获取用于模拟冲压成型的模具的网格模型和坯料的网格模型，所述坯料的网格模型包括多个从面单元以及与每个所述从面单元对应的局部网格，所述模具的网格模型包括多个主面单元以及与每个主面单元对应的局部网格，所述局部网格包含多个结点；
40、基于下方功能单元针对每个所述从面单元对应的所述局部网格中处于边界的目标结点进行处理：
41、位置获取单元，用于获取所述目标结点在当前k时刻所处的第一试探位置，以及k-1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，当k时刻为变形预测过程的起始时刻时，还包括：
3.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，所述基于所有所述主面单元，以及所述第三试探位置分别与所述第一试探位置、所述第二试探位置之间的位置关系，确定是否存在与所述目标结点所在的目标从面单元发生穿透的所述主面单元，包括：
4.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，所述基于所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，所述目标从面单元和所述主面单元的数据信息，确定所述目标结点的位移，包括：
5.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，所述获取用于模拟冲压成型的模具的网格模型和坯料的网格模型，包括：
6.一种应用于冲压成型的变形预测装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的应用于冲压成型的变形预测装置，其特征在于，当k时刻为变形预测过程的起始时刻时，还包括：
8.
9.一种应用于冲压成型的变形预测设备，其特征在于，包括存储器和处理器；
10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-5任一项所述应用于冲压成型的变形预测方法的各个步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，当k时刻为变形预测过程的起始时刻时，还包括：
3.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，所述基于所有所述主面单元，以及所述第三试探位置分别与所述第一试探位置、所述第二试探位置之间的位置关系，确定是否存在与所述目标结点所在的目标从面单元发生穿透的所述主面单元，包括：
4.根据权利要求1所述的应用于冲压成型的变形预测方法，其特征在于，所述基于所述模具的网格模型和所述坯料的网格模型中，所述目标从面单元和所述主面单元的数据信息，确定所述目标结点的位移，包括：
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐锐，贺世其，郭志鹏，
申请(专利权)人：北京适创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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