多孔板金件等效弹塑性变形理论模式之建立李宜哲摘要.PDF

多孔板金件等效彈塑性變形理論模式之建立 李宜哲 摘要 本文主要研究多孔洞平板的彈塑性變形行為，以推導出適當的等效 彈性係數與等效降伏準 則，應用於有限元素法進行六角形對稱排列之 多孔洞平板之成形電腦模擬分析，而等效降伏準則的推導，可以將多孔 材料視為一種等效的方向性材料，避免直接使用多孔板料建網格而產生 龐大的元素與節點，浪費模擬時間成本。本文採用螢幕網罩作為應用 例，將本文所推導的降伏準則經過驗證後，透過撰寫應用有限元素法軟 體之子程式，進行螢幕網罩之三維有限元素法模擬，進行成形缺陷的預 測與改良之依據。 由於多孔洞板材在於電子與音響等產品 之應用漸增，其變形模式之 研究亦逐漸受到重視。多孔洞板材其材料特性與一般常用金屬材料差異 甚大，有些多孔洞板材之孔洞數目甚至高達成千上萬個，逐一分析各孔 洞行為是不可行。另外，利用ＣＡＥ輔助分析時，其建立多孔洞板材分 析模式亦相當費時費工。因此，對於多孔洞板材的材料行為之分析，通 常藉等效觀念分析多孔洞板材，多孔洞板材被視為等效板材，此等效板 材不僅具有方向性，而且體積可壓縮，同時具有此兩種特性與一般金屬 特性有極大的差異。 目前多孔洞板材變形行為之模式，通常忽略彈性行為，因此，對於 彈性變形現象之分析缺乏正確之模式，而塑性行為的模式，則通常係以 片段連續(piece-wise continuous) 之降伏準則描述變形行為，而且對 於孔洞的排列方式所造成的變形行為之對稱性，也無法考量。因此，本 研究將建立完整的單一彈-塑性模式，以完整的分析孔洞板材的行為。 而為了達到實用的目的，除了建立完整的彈-塑性理論模式外，將進一 步將理論模式撰寫成為有限元素法之＂子程式＂(subroutine)，並且結 合商用有限元素法軟體，以準確的模擬分析孔洞板材成形過程的各種變 形行為。