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【运载学子在海外】NUMIFORM2016会议汇报——刘洋

作者:刘洋   时间:2016-11-29   点击:[]

 

NUMIFORM 2016全名是工业成形过程中数值方法国际会议,与NUMISHEET一起是数值成形模拟领域最著名的两个会议;其由O.C. Zienkiewicz教授在1982年开创,并每三年举行一届。在工业制造过程中的模拟,是这个会议主要主题,此外还有其他各种新型材料,制造技术以及模拟算法的提出。

 

我所在的汽车工程学院AMT课题组,积极参加NUMIFORM国际会议,在其会议中做口头汇报并发表了许多创新性文章。2010年在韩国,AMT课题组负责人作为唯一的中国人keynote发言人参加了此次会议;2013年在沈阳,AMT课题组10人参加此会议并都做了口头汇报;2016,AMT课题组4人,包括我在内参加此次会议。

 

在会议上听取了来着各个国家的学者在成形数值模拟方面的研究,会议的plenary发言人包括来自企业的数值模拟工程师,日本HONDA摩托的首席设计师Y. Urushiyama博士,ESI的M. Megahed博士;位于高校的数值算法研究学者,美国的K.J. Bathe教授,韩国的F. Barlat教授。其中Barlat教授对成形数值模拟的总结让我印象深刻,金属板材成形主要是热动力学,微观结构与力学场的多场耦合问题,各向异性行为与多尺度方法结合的模拟是现在工程应用领域的关键问题,他提出的各向异性屈服本构模型不仅在科学研究领域广泛应用,而且许多公司的工程实际模拟上也大力推行此模型。但他对现在蓬勃发展的微观结构模拟方法(基于位错理论的晶体塑性模型)也十分关注,认为材料设计必须采用更复杂以及基于微观结构的本构模型,在计算机速度大幅提升的未来,成形过程中的数值模拟此后也必会考虑多尺度微观结构的建模。关注工业应用ESI的Megahed博士主要介绍了一种增材制造方法,粉末制造。该方法现在还处于发展阶段,然而其低成本的制造手段还是得到了现在许多公司的推行。此方法的挑战主要在于残余应力以及翘曲行为的控制,而由于颗粒之间相互作用的数值模拟主要需考虑非线性动力学与材料行为之间的耦合,因而模拟方法所需时间较长,加工窗口需要不断优化设计。

 

这次会议还聚集了众多学术顶尖科学家,他们都在此会议中做了keynote汇报。由于会场安排原因,我听取了与我研究方向密切相关的4个Keynote,分别是R. Wagoner教授基于切线模量的单向拉伸数值统一模型;Ohio州立Taylan Altan教授对金属板材成形的工程精确模拟;哥伦比亚大学Pedro Barros教授用各向异性本构模拟的拉伸不对称行为;Efim Borukhovich教授用相场模型模拟的多晶晶粒长大和重结晶行为。前两者主要都是考虑工程实际应用上的数值模拟方法,算是老一辈的模拟方法,对于现在新兴的复杂多尺度模拟方法都还保留意见。他们对于统一模型,以及工程上具体问题的研究有着独特的见解;后两者是新兴数值模拟的代表人物,从Barlat的各向异性本构开始,材料的局部各向异性行为就是关注的热点,而对材料内部更加细致的关注,就催生了晶体塑性,相场,元胞自动机,分子动力学模型等细观与微观的本构模型,当然细化的复杂模型,其提升精度的代价便是计算效率降低,相信以后的计算机速度提升后,精度提升的微观建模会成为主要数值模拟方法。

 

从自己的研究方向出发,这次会议最大的收获在于:

1.见闻了许多新兴材料,可用自己的晶体塑性本构算法进行模拟;

2.许多基于微观模拟算法的提出,说明自己研究方向正在成为热点领域;

3.可以结合一些微观算法模型,如PLC理论,相场模型,level set模型等,对一些特定的现象(strain aging;晶界运动;晶粒长大;重结晶)做进一步的科学研究。

 

此次企业的相关人员汇报,也发现如果想要做工程应用上的突破,必须沿着:

“市场调研 à投钱研究 à成形模拟与实验 à成形装备自动化生产线”的路线一步步实现企业的发展和壮大。

 

对自己而言,因为希望在科研上有进一步的突破,必须多写高水平文章,并且和顶尖科学家进行讨论和合作。在此感谢学院给予我这次出国交流学习的机会,希望之后的公派联合培养留学生涯能有更大的收获。

 

说明: G:\法国Numiform照片\IMG_0035.JPG

口头汇报

 

说明: G:\法国Numiform照片\IMG_0037.JPG

口头汇报

 

说明: E:\LiuYang\Mine\Numiform 2016\法国Numiform照片\IMG_9531.JPG

特鲁瓦技术大学参会集体照

 

 

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