《表2 3D数值模拟矩阵》

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《飞机结构紧固件孔冷挤压残余应力场分布数值模拟研究》

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图3所示为基于ABAQUS商用有限元软件构建的3D冷挤压有限元模型。在该模型中对工作直径为Dm的挤压芯棒进行建模，由于该芯棒具有很高的强度和硬度，在模拟过程中可按刚性体进行处理。考虑到结构与载荷的对称性，只建立1/2模型；同时，在保证计算精度的前提下，设置带孔圆板的单元类型为C3D8R，在变形较大的区域设计加密网格，并对所有的单元实行增强型沙漏控制；实际操作中芯棒与孔壁之间用Mo S2固体润滑剂润滑，模拟中可将接触面的摩擦系数设置为0.1。同时，为了起到对带孔圆板冷挤压的效果，在芯棒的参考点施加位移载荷，使其强行通过孔壁。在采用3D有限元模型的冷挤压数值模拟中，同样设计了8组数值模拟，以验证该3D模型的可行性。具体的模拟矩阵如表2所示，其中挤压量（DCE）如式（1）中所定义: