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管件液压成形的生产方法具有节材节能和提高产品质量等优点，但在成形过程中，管坯金属的变形行为非常复杂，理论分析比较困难。目前，对管件成形过程的分析方法主要分为以下三种：
一是国标三通采用理论分析与实验研究相结合的方法，通过大量的实验研究总结出管件成形的参数化的速度场，然后用能量法及主应力法进行求解，前苏联学者常采用此法。
二是国标碳钢三通采用近似理论分析方法，主要是假设变形是轴对称或是平面状态，采用主应力法或上限法进行求解，对解析解再乘以系数进行修正。这种方法实质上只能近似求解出远离过渡区域的主管、支管以及对称面上金属的变形，日本及中国学者常采用此法。
三是数值模拟仿真计算，主要采用有限元法，美国及韩国学者常采用此法。这三种方法各有优缺点，适合不同的场合。一般地，在工艺设计、定性讨论成形规律及计算成形力的时候采用前两种方法，而要深入地定量研究成形规律、揭示应力应变的分布以及优化工艺和模具结构时，就需要进行有限元模拟。
有限元法(FiniteElementMethod)是数值分析方法中应用最为广泛并且最具有生命力的一种方法。近二十多年来，人们在有限元的理论、单元类型、材料本构关系、接触模型以及算法上进行了大量的研究，使它在金属成形分析中的应用范围不断扩大，从70年代到80年代中后期主要还只能解决平面问题和轴对称问题，到了90年代已经能够解决较为复杂的三维问题，目前正在不断提高计算效率和精度，开始向实用化方向发展。
有限元法的基本原理是将欲求解未知场变量的连续介质划分为有限个单元，单元用节点连接，每个单元内的场变量通过插值函数由节点值确定，单元之间的作用力由节点传递，根据虚功原理或者能量泛函的变分原理建立单元的运动方程或刚度方程，然后对各单元进行集成而形成问题的整体运动方程或整体刚度方程，最后进行数值求解得到基本未知量(一般是位移)的节点值，进而求得其他场变量的值。
目前，有限元法已经成为分析和研究金属塑性问题的主要的数值分析方法之一，与其它的一些方法相比，有限元法具有以下的优点：
①由于单元形状的灵活性，有限元法能适用于任何材料模型，任意边界条件，任意结构形状。金属材料的各种塑性成形过程，均可利用有限元法进行分析。
②有限元法能够较好地处理诸如摩擦接触边界问题，这是其他方法无法相比的。
③有限元法能够提供金属塑性成形过程中的详细信息，包括应力场、应变场。速度场，等效应变分布等。
④有限元法能够与计算机辅助设计技术相结合，为优化成形工艺以及模具结构设计提供可靠的依据。
⑤由于计算过程完全计算机化，可求解大型复杂制件的成形问题。
但是，有限元法也有它不足之处，主要表现在：
①有限元法不能对工艺条件数值化表达后完全确定的成形问题进行分析，只能得到离散的数值解，每个工艺因子对工艺的影响及其相互间的作用关系不易揭示清楚，需要进行多次计算进行对比分析才能得到。
②计算量较大，特别是进行大塑性变形时，需要大容量的计算机和较长的计算时间。
③计算准确性问题。由于有限元法是一种数值计算方法，在计算过程中存在多种会产生误差的因素，如计算模型和实际有出入、边界接触条件的处理和迭代收敛的处理等。
这些不足正随着有限元理论的进一步完善和计算机技术的迅速进步不断得到改进。适合于管件成形的有限元分析方法的种类很多，可根据材料模型、数值求解方法、分析模型的建立方法进行分类。
按照材料的本构关系，用于管料成形分析的有限元方法可以分为两类：刚塑性有限元法及弹塑性有限元法。其中，刚塑性有限元法不考虑弹性变形而简化了有限元计算列式，可加大增量步长，节省计算时间，但不能计算刚性区的应力应变，不能计算卸载、回弹和残余应力。弹塑性有限元更符合材料的真实变形情况，计算结果的精度较高。
对于碳钢三通管件液压成形过程，既存在着材料非线性，又存在几何非线性，前者需采用增量或者速率形式的本构方程进行求解，后者需用有限变形理论进行求解。有限元列式的数值求解方法主要有两种形式，隐式算法和显式算法。
在有限元分析模型的建立方法中，根据对加速度的处理可分为动力方法和静力方法。动力分析基于运动方程及边值—初值条件；静力分析则根据静力平衡及边界条件。一般地，静力问题多采用隐式算法求解，理论比较严格，解的精度较高。但是，金属成形是准静态问题，由于接触力与边界条件的不断变动，若采有隐式算法求解，收敛性就难以保证。对于管料的液压成形过程，需要用很多的单元来描述管件及模具的几何形状，节点多。若采用静力隐式算法求解，必须形成整体刚度矩阵，求解大型的联立非线性方程组，这就要求计算机具有足够大的存储空间，并且计算量很大，造成计算时间很长。并且由于管料成形过程中复杂的边界条件和高度的非线性问题，使得迭代计算的收敛性难以解决。因此，碳钢三通迭代计算的效率和收敛性问题在很大程度上阻碍了隐式算法的有限元方法的应用，目前还没有采用静力隐式求解管成形的文章发表。可把管料的液压成形过程认为是动力问题采用算法效率较高的显式求解。
动力显式算法利用中心差分离散时间域，在时刻t及以前时刻系统状态变量己知的条件下，显示地向前差分计算，从而回避了因非线性引起的迭代收敛问题。
由于动力显式算法具有非常高的计算效率和非常广泛的应用范围，金属成形问题尽管是准静态问题，目前国际上不少学者己倾向于采用中心差分法列式的动力显式算法进行模拟分析。但碳钢三通中心差分法是条件稳定的，其时间步长不能超过取决于系统最高频率成份的临界步长。有限元离散系统最高频率成份的计算很困难，计算中常采用网格的最小特征长度除以应力波速来近似临界步长，时间步长值非常小，一般成形问题需有数万个时间计算步，计算误差经数万次的累加后可能会较大。另外，把金属成形问题按动力问题处理，在控制方程中加入了阻尼项，理论上并不严格。
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