热-力-相变耦合下BR1500HS高强度钢热成形数值模拟(10)
② 单元尺寸。单元尺寸就是网格的大小，这关系到计算的精度和计算时间长短。单元尺寸过大，那么计算精度会下降；若单元尺寸过小，虽然能得到较高的精度，但是计算时间相当漫长。而且可能导致试样网格化后产生缺陷。因此，结合计算精度和计算时间，应该尽量是单元尺寸合理。
本次网格划分选择网格形式为四面体网格，元素数30000，尺寸比2，效果如图3-3所示：
图3-3 模型网格化
3.3 边界条件
在试样热成形过程中，试样产生的塑形变形是通过各模具与板料的接触对板料产生的作用力实现的；此外，由于试样与夹头存在温差，这个过程产生的热传递也是通过两者接触面发生的。因此在此过程中，两夹头与拉伸试样的接触是在所难免的，在有限元分析中将其分别对机械接触和热学接触两部分进行定义。
3.3.1 机械接触
由于在拉伸成形过程中，接触界面仅局限于试样头部与夹头面接触，因此采用库伦摩擦定律来计算接触界面的摩擦力是合理的，也就是摩擦力与两接触面之间的正压力成正比关系，摩擦系数设定为0.4，这其中不考虑静摩擦系数和滑动摩擦系数直接的区别，统一按照0.4的摩擦系数计算。其结果如图3-4所示：
图3-4 接触摩擦设置
3.3.2 热边界
在热拉伸成形的过程中，试样的温度相对于夹头的温度来讲比较高，温差比较大，所以热交换主要发生在试样和夹头接触的过程中，发生在它们的接触表面。考虑试样与夹头接触时有相对滑动，所以会产生摩擦作用，这种作用会伴随产生热量，并通过接触面作用于试样。从显微的角度上讲，试样与夹头接触时，仅在两者表面上的某些突出部位有真正的接触。其余是空隙的部分，往往由油液、固体（氧化皮）和空气等间隙物质所填充。因此接触面上的热交换主要是通过接触点的作用而实现的。
但是本文为了简化计算，设置等温拉伸时试样与夹头的热交换系数为0.02N/s/mm/C，非等温拉伸时试样与夹头的热交换系数为0.3N/s/mm/C。
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