金属塑性成形计算机模拟基础理论及应用

第1章金属塑性成形概论1
1.1金属塑性成形技术1
1.2金属塑性成形的方法3
1.3金属塑性成形理论发展12
1.4金属塑性成形的物理基础13
1.4.1金属的晶体结构和组织13
1.4.2金属塑性成形性能和基本规律18
1.4.3金属塑性变形机理22
1.4.4影响塑性和变形抗力的因素26
1.4.5塑性变形对金属组织和性能的影响28
1.5塑性成形计算机模拟技术30
1.5.1金属塑性成形CAE30
1.5.2国内外CAE软件现状30
1.5.3典型软件及功能31

第2章塑性成形过程计算机模拟33
2.1塑性成形计算机模拟软件33
2.1.1塑性成形计算机模拟33
2.1.2塑性成形模拟的特点33
2.1.3塑性成形计算机模拟软件的模块结构35
2.2塑性成形模拟基本过程35
2.2.1建立几何模型35
2.2.2建立计算模型36
2.2.3求解63
2.2.4后处理66
2.3塑性成形工艺模拟结果66
2.3.1工艺预测66
2.3.2成形缺陷69
2.4计算精度的提高及工艺优化71

第3章塑性成形工艺模拟理论及应用75
3.1塑性成形力学基础75
3.1.1应力、应变和应变率75
3.1.2应力-应变曲线78
3.1.3塑性成形受力分析80
3.1.4屈服准则84
3.1.5本构方程85
3.1.6传热分析89
3.1.7模具应力分析90
3.2塑性成形工艺有限元92
3.2.1塑性有限元法92
3.2.2黏塑性有限元93
3.2.3刚黏塑性材料的本构关系93
3.2.4塑性有限元求解过程96
3.3塑性成形工艺模拟应用99
3.3.1塑性成形工艺计算机模拟99
3.3.2档位齿轮成形工艺计算及优化100

第4章金属断裂行为数值模拟及应用105
4.1金属的断裂105
4.1.1材料的断裂105
4.1.2塑性成形金属的断裂108
4.1.3断裂机理112
4.2断裂分析方法115
4.2.1破裂分析115
4.2.2金属可成形性的经验准则116
4.3延性断裂准则116
4.3.1常见延性断裂准则116
4.3.2断裂准则的测定方法118
4.4金属断裂行为模拟应用120
4.4.1断裂数值模拟典型应用120
4.4.2精密冲裁过程计算机模拟121

第5章冷成形工艺回弹分析及精度控制123
5.1回弹123
5.1.1回弹现象123
5.1.2弹塑性材料加卸载123
5.1.3冷成形工艺精度控制124
5.2弹塑性有限元125
5.2.1弹塑性有限元的发展125
5.2.2弹塑性有限元理论基础126
5.2.3弹塑性有限元法求解127
5.3冷成形工艺回弹分析应用128
5.3.1冷成形工艺回弹分析128
5.3.2冷成形直齿锥齿轮齿形回弹分析及凹模修形130

第6章金属热加工相变模拟理论及应用134
6.1计算模型134
6.2温度计算135
6.3相变计算136
6.3.1相与相图136
6.3.2过冷奥氏体等温转变曲线140
6.3.3过冷奥氏体连续冷却转变曲线141
6.3.4相变模型143
6.3.5钢的热处理144
6.3.6体积改变146
6.3.7渗碳模拟148
6.4应变计算151
6.4.1本构方程151
6.4.2等向强化和随动强化154
6.5金属热加工相变模拟应用155
6.5.1金属热加工相变计算机模拟155
6.5.2热加工相变模拟过程设置157
6.5.3大型齿圈热处理相变模拟157

第7章模具磨损数值仿真及应用161
7.1模具磨损161
7.1.1摩擦磨损过程161
7.1.2磨损的失效机理162
7.2磨损模型164
7.2.1Archard磨损模型164
7.2.2Archard修正模型165
7.2.3Archard回火软化磨损模型166
7.3模具磨损数值仿真实例166

参考文献169