题目：基于VTL1000数控拉形机的蒙皮成形仿真关键技术研究及实现

本文基于重点项目――“薄壁件数控板材成形技术”，主要针对国内从美国CYRIL-BATH公司引进的VTL1000数控综合拉形机进行设备控制与仿真等关键技术研究，解决蒙皮数控拉形仿真中拉形机动作精确控制的关键问题；完善蒙皮拉形数字化仿真前置处理系统VTL1000FEAPRE，将其与著名的CAD/CAE软件CATIA相结合，也与成熟的商业计算核心软件LS-DYNA结合，使该数字化仿真前置处理软件与先进数控设备的效能能够充分发挥。拉形机的动作控制是整个前置处理软件的核心模块，由它可以获得蒙皮夹持边上各点在成形过程中的准确位置，并且通过LS-DYNA的计算，可以获得蒙皮上任意点的位置，实现蒙皮拉形的数字化仿真。针对VTL1000的机构特点，对其机构进行了详细的运动分析；开发了解决夹钳空间位置的计算模块，实现了设备的精确控制；开发了板料的自动夹持模块，方便了板料在设备上的定位和夹持点及夹持边的选择，使得软件更易于使用；开发了与CATIA的网格接口，能够成功导入CATIA内剖分的四边形壳单元网格文件；开发了与LS-DYNA的数据接口，提供可以用于LS-DYNA计算的前置文件。应用ADAMS建立了VTL1000的虚拟样机，对其进行运动仿真。机构运动参数按照设备本身功能来设定，包括在空间内的平移和旋转，最后输出夹钳的运动轨迹。由于ADAMS是软件界内使用非常广泛的机构运动仿真软件，其输出的机构运动位置能够满足很高的分析要求，故而在这里用来验证前置处理软件中的机构位置的正确性。通过详细的数据比较分析，前置软件和ADAMS对VTL1000的夹钳空间运动位置数值非常接近，因而可以判断本前置软件的机构运动算法是正确的。完善了蒙皮拉形数字化仿真前置处理软件的其它模块，包括拉形机的外观显示等；改善了软件的界面，使之更有利于人机交互；编制了联机使用手册，有利于用户掌握软件的各项功能及操作方法。通过几个具体实例介绍了本前置处理软件与核心计算软件LS-DYNA的有效结合情况，并验证了前置处理软件的各项功能良好，可以用于复杂蒙皮拉形模拟的前置处理。