金属成形有限元模拟的发展趋势

赵伯森，王建怀，李海峰等[19]回顾了塑性有限元模拟技术的发展历程，介绍了金属塑性加工成形数值模拟的基本原理，阐述了塑性加工过程有限元数值模拟的关键技术。最后指出，模拟会：①逐步向专用化、智能化和集成化方向发展；②无网格算法研究及程序实现；③提高分析的准确性及分析能力；④研究工作与实际生产紧密结合；⑤微观机理的研究等等。

吴向红等人[20]认为，到目前为止所开展的铝型材挤压成形过程数值模拟还不能很好地对复杂截面几何形状挤压全过程进行完整精确的模拟，这是一个亟待解决的问题。有限体积法相对于有限元法显示出更好的前景优势。

这些专家学者的研究进一步证明了，随着信息化时代的到来，有限元的总发展趋势有一下几点：

1、与CAD软件的集合使用。当今有限元分析的一个发展趋势是与CAD软件的结合应用，即先用CAD软件设计完所需造型后，能直接将模型拷贝到CAE软件中进行有限元模拟，可以在计算机上进行反复设计和模拟直至选出最优而不需要制作实体因而可以大大提高工艺设计水平，节约生产成本。

2、网格处理能力的增强。在工程实际当中，常会遇到在整个求解过程中，原设模型的某些区域产生很大的应变，引起该处网格畸变，致使求解不能继续进行或运算结果错误的现象，因此必须进行网格自动重新划分。在已有网格基础上，根据计算结果估算误差、重新划分网格和再计算的过程都需要能够自动解决，这就对计算机提出了更高的要求。

3、从求解线性问题的解决到求解非线性问题的研究与解答。随着人类生活和发展的需要，工程设计日益复杂，线性理论已经无法满足实际生产设计的要求，许多工程问题仅靠线性理论根本不能解决，必须采取非线性分析求解。

4、由简单结构求解发展到耦合问题的求解。

5、程序面向用户的开放性。