金属体积成形过程建模仿真及应用

目录
“博士后文库”序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 塑性成形的含义及发展 1
1.2 塑性成形工艺分类 6
1.2.1 体积成形 7
1.2.2 板材成形 8
1.3 建模仿真在产品设计制造中的应用 10
参考文献 13
第2章 金属塑性成形过程建模方法 15
2.1 塑性变形问题描述 16
2.1.1 塑性变形的边值问题 16
2.1.2 平面应变基本方程 18
2.2 滑移线场法 20
2.3 主应力法 24
2.4 有限元法 28
2.4.1 刚塑性/刚黏塑性有限元的马尔可夫变分原理 28
2.4.2 刚塑性/刚黏塑性有限元的基本列式 30
2.4.3 基于商业有限元软件的建模及软件简介 35
参考文献 40
第3章 金属体积成形过程中摩擦的描述与评估 44
3.1 经典摩擦模型及其数值化 44
3.1.1 摩擦模型数学描述 44
3.1.2 摩擦模型数值化 46
3.2 基于真实接触面积的摩擦模型 48
3.3 金属体积成形摩擦测试方法 51
3.4 金属体积成形中摩擦参数评估 59
3.4.1 摩擦参数对应关系 59
3.4.2 增量圆环压缩试验确定摩擦条件 70
参考文献 76
第4章 滑移线场法建模与分析：花键轴类零件滚轧 80
4.1 径向进给滚轧成形花键原理 80
4.2 花键滚轧成形过程的滑移线场 85
4.2.1 花键滚轧过程滑移线场的构建 85
4.2.2 滑移线场及接触面上压力的求解 92
4.3 花键滚轧过程模具工件间接触面积 95
4.3.1 滚轧过程中的工件齿廓曲线 96
4.3.2 横截面上的接触面积求解 101
4.3.3 花键滚轧过程接触面积分析 105
4.4 花键滚轧过程的滚轧力与滚轧力矩 108
4.4.1 基于滑移线场法的滚轧力与滚轧力矩建模与求解 108
4.4.2 花键冷滚轧成形过程的滚轧力与滚轧力矩 112
参考文献 116
第5章 主应力法建模与分析：筋板类构件局部加载 119
5.1 筋板类构件局部加载过程中加载状态 120
5.2 不同加载状态下材料流动解析模型 123
5.2.1 模具几何参数导致局部加载状态下的主应力模型 123
5.2.2 坯料几何参数导致局部加载状态下的主应力模型 129
5.2.3 整体加载状态下的主应力模型 142
5.3 主应力模型评估及应用 142
5.3.1 局部加载状态主应力模型评估 143
5.3.2 基于主应力法的局部加载流动特征分析 147
参考文献 159
第6章 刚黏塑性有限元法建模与分析：复杂大件断续局部加载 162
6.1 大型复杂整体构件应用及省力制造方法 164
6.1.1 复杂大件在航空飞行器中的应用 164
6.1.2 复杂大件断续局部加载方法 165
6.2 复杂大件局部加载等温成形有限元建模 173
6.2.1 材料模型 174
6.2.2 几何模型及网格划分 175
6.2.3 有限元求解器 176
6.2.4 摩擦边界条件 177
6.3 三维有限元模型评估及应用 187
参考文献 192　　
第7章 局部加热—温成形—冷却全过程建模与分析：厚壁筒温翻边成形 197
7.1 大直径厚壁筒温翻边成形工艺 200
7.2 大直径厚壁筒温翻边成形全过程有限元建模 201
7.3 温翻边全过程三维有限元模型评估及应用 211
7.3.1 成形缺陷及控制 211
7.3.2 全过程工件温度场演化特征 218
7.3.3 温翻边成形特征 222
7.3.4 回弹分析 225
参考文献 230
第8章 基于建模仿真的金属成形过程优化设计 234
8.1 复杂构件锻造预成形坯料设计 234
8.1.1 锻造预成形坯料设计方法 234
8.1.2 多筋构件平面应变主应力法分析系统 240
8.1.3 解析-数值混合方法的预成形坯料设计 246
8.2 大型锻件模锻坯料初始位置优化 251
8.2.1 模锻过程热力耦合有限元建模 252
8.2.2 大型支柱锻件模锻成形特征 255
8.2.3 基于充填的初始坯料放置位置优化 260
8.3 阀体零件多向挤压成形路径分析 266
8.3.1 多向挤压过程热力耦合有限元建模 268
8.3.2 阀体多向挤压成形特征 273
8.3.3 铝合金四通阀多向挤压变形行为 278
参考文献 290
编后记 295