具体描述
本书是在介绍刚塑性有限元有关理论及方法的基础上，重点就有限元模拟的关键技术、变形与传热耦合、微观组织结构模拟进行了阐述，并给出了实际应用的一些计算实例及分析结果。在附录中给出了一个较完整的二维刚塑性有限元程序，并对程序结构设计、程序特点、主要变量等作了较为详细的说明。
本书可供材料加工领域从事研究和生产的科技人员阅读，也可作为金属加工专业的教师和本科生、研究生的教学参考书。
好的，这里为您提供一个关于《金属塑性加工有限元模拟技术与应用》的图书简介，内容聚焦于该领域的核心技术和应用，但不包含该书可能涵盖的具体章节或详细技术细节的描述。 --- 图书简介：金属塑性加工的数字化革命与先进制造前沿 核心主题： 本书聚焦于现代金属塑性加工领域的核心技术——有限元方法（FEM）在复杂塑性变形过程中的应用与发展。它旨在为材料科学家、制造工程师以及从事塑性成形工艺研发的人员提供一个深入理解和掌握数字化模拟工具的理论基础与实践框架。 引言：从经验到精算的飞跃 金属塑性加工是现代制造业的基石之一，涵盖了锻造、轧制、挤压、冲压、拉拔等多种将金属坯料塑造成所需形状的关键工艺。传统上，这些工艺的优化严重依赖于工程师的经验积累和反复的试错。然而，随着制造精度要求的不断提高、新材料的涌现以及复杂结构件的普及，传统的经验驱动模式已难以为继。 有限元方法（FEM）的兴起，为金属塑性加工领域带来了革命性的变化。它允许工程师在计算机环境中对复杂的物理过程进行高保真度的模拟，从而在实际生产开始之前，对工艺的潜在问题、材料流动行为、残余应力分布以及最终产品的几何精度和组织性能做出精确的预测和评估。本书的初衷，正是为了系统地梳理和阐述如何利用这一强大的数字化工具来指导和优化金属塑性成形。 第一部分：塑性加工的物理本质与数学基础 理解有限元模拟的有效性，首先必须深刻掌握其所基于的物理规律。塑性加工过程本质上是材料在高温、高应力作用下发生的不可逆几何变形过程。本书将从微观晶体学到宏观连续介质力学的角度，系统阐述金属的本构关系和流动应力特性。 材料本构模型： 塑性变形的关键在于准确描述材料在不同应变率和温度下的力学响应。书中将详细探讨从经典亨基-斯通模型到先进的动态恢复和动态再结晶模型的建立与选择。对材料模型的深入理解，是确保模拟结果可靠性的第一步。我们将讨论如何将实验数据有效地映射到有限元模型中，尤其是在高速成形和热加工过程中的模型标定策略。 本构力学基础： 塑性流动、硬化准则（如Von Mises、Tresca）以及屈服面演化是模拟的核心。本书将阐述如何将这些基础理论转化为可供数值求解的微分方程组。强调在描述大变形问题时，应变增量理论和欧拉/拉格朗日描述的选取对计算稳定性和精度的影响。 第二部分：有限元技术在塑性模拟中的关键环节 有限元方法提供了一个求解上述复杂微分方程的数值框架。本书将重点剖析在处理塑性问题时，FEM特有的挑战和相应的解决方案。 网格划分与单元选择： 塑性变形过程中，材料局部区域可能发生剧烈的几何变化，导致网格严重畸变。书中将深入探讨如何选择合适的单元类型（如四面体、六面体单元）以及针对大变形问题的特定单元技术，例如，如何使用侵入式/非侵入式网格重划分（Remeshing）技术来维持模拟的连续性和精度。 求解器与时间步进策略： 塑性问题往往是非线性的，且涉及复杂的接触和摩擦。本书将探讨隐式和显式时间积分方法的优缺点及其在不同成形工艺中的适用性。特别关注如何处理接触界面的数值稳定性问题，以及如何优化载荷增量步长的选择，以平衡计算效率和收敛精度。 接触与摩擦建模： 在模具与工件之间的相互作用是决定成形质量的关键。书中将详细分析不同的接触算法（如罚函数法、增广拉格朗日法）及其在复杂三维接触场景下的应用。摩擦模型的选择，从简单的库仑摩擦到更复杂的基于应力状态的摩擦模型，如何影响金属的流动路径和模具的磨损预测，都将得到细致的讨论。 第三部分：典型塑性成形工艺的模拟实践与优化 理论必须落脚于工程实践。本书将构建一套从工艺分析到结果解读的完整流程，并结合多个典型的塑性加工案例进行深入剖析。 热塑性成形模拟： 涉及高温加工（如热锻、热挤压）时，热-力耦合分析成为必需。书中将探讨如何精确耦合热传导方程和力学方程，模拟材料内部温度场的演变及其对流动应力的反馈作用。特别关注对局部热点和冷却速率的预测，这直接关系到最终的晶粒组织和力学性能。 冷成形与冲压模拟： 对于冷冲压等高应变率过程，需要特别关注材料的几何硬化和应变率效应。重点分析板料的起皱、破裂、回弹等关键缺陷的模拟与控制策略。如何利用模拟结果指导凸凹模具的优化设计，以消除或减轻这些缺陷。 复杂构件的塑性成形： 针对航空航天、汽车工业中使用的复杂、高精度零件（如涡轮叶片、整体结构件），本书将展示如何建立多步、多阶段的模拟流程，例如，从棒材到最终零件的渐进式成形路径设计。 第四部分：从模拟结果到工程决策 有限元模拟的价值不仅在于“能算”，更在于“算得有用”。本书强调如何有效解读模拟输出结果，并将其转化为可操作的工程指导。 后处理与缺陷预测： 深入探讨如何使用后处理工具来分析关键指标，如最大/最小等效应变、残余应力分布和晶粒取向演化。重点阐述基于应力状态和等效应变的裂纹萌生判据（如Cockcroft-Latham、Lemaitre判据）在塑性成形中的应用。 工艺优化与正向设计： 介绍利用模拟结果进行工艺参数的迭代优化方法，包括敏感性分析和设计空间探索。最终目标是实现塑性加工的“正向设计”，即根据所需零件的最终性能要求，反推出最佳的坯料形状和成形工艺路径。 结论：面向智能制造的未来展望 本书描绘了先进塑性加工技术的发展蓝图，强调了数字化、智能化在未来制造中的核心地位。通过掌握和应用这些先进的有限元模拟技术，工程师能够显著缩短研发周期，降低制造成本，并推动金属材料向更高性能、更复杂几何形状的制造极限迈进。它不仅是一本技术手册，更是一座连接材料科学、力学分析与先进制造工程的桥梁。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有