金属塑性加工过程有限元数值模拟及软件应用

　　《金属塑性加工过程有限元数值模拟及软件应用》共6章，第1章主要讲述金属塑性加工工艺及求解方法；第2章主要讲述塑性力学及有限元理论基础；第3章分别采用有限元商用软件ANSYS、MSC.Marc、ABAQUS和DEFORM求解圆柱体等温压缩过程，详细讲述四款软件求解步骤，并对比分析不同软件、几何模型、摩擦类型等对计算结果的影响；第4章详细讲解ANSYS软件求解板坯空冷过程、试样多阶段热处理过程、砂型铸造过程、焊接过程温度变化规律；第5章利用ANSYS的非线性求解LS-DYNA模块对带孔薄板反复加载、盒形件拉深、板料冲孔过程力学行为进行有限元求解分析，并详细讲解求解步骤；第6章利用ANSYS软件分析板坯冷却过程和焊接过程的热-应力耦合场，利用DEFORM软件分析镁合金热轧过程及车轮锻造过程的变形-热耦合场。

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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 金属塑性加工工艺分类 1
1.1.1 基本塑性加工工艺 1
1.1.2 特种塑性加工工艺 7
1.1.3 剧烈塑性变形技术 13
1.2 金属塑性加工主要分析方法简介 15
1.2.1 数学解析法 15
1.2.2 物理实验解析法 16
1.2.3 人工智能法 16
1.2.4 数值分析法 17
1.3 有限元模拟技术 18
1.4 常用有限元软件简介 21
1.5 小结 28
参考文献 29
第2章 塑性力学及有限元理论基础 30
2.1 应力与应变 30
2.1.1 点的应力状态 30
2.1.2 应力分析 31
2.1.3 应变分析 33
2.2 平衡微分方程与屈服准则 36
2.2.1 平衡微分方程 36
2.2.2 屈服准则 37
2.3 变形抗力与条件简化 39
2.3.1 变形抗力模型 39
2.3.2 平面问题 42
2.3.3 轴对称问题 43
2.3.4 边界条件 43
2.4 弹塑性有限元变刚度法 44
2.5 刚塑性有限元法 45
2.5.1 刚塑性材料变分原理 45
2.5.2 常用刚塑性有限元法 46
2.6 温度场有限元法 48
2.6.1 热传导微分方程 48
2.6.2 热应力有限元 49
2.7 小结 49
参考文献 50
第3章 不同软件及方法求解圆柱体等温压缩过程 51
3.1 实验材料及方法 51
3.2 主应力法求解 52
3.3 ANSYS软件求解 53
3.4 MSC.Marc软件求解 76
3.5 ABAQUS软件求解 95
3.6 DEFORM软件求解 110
3.7 结果分析与讨论 124
3.7.1 不同软件求解分析 124
3.7.2 单元划分对结果的影响 132
3.7.3 参数设定对结果的影响 133
3.7.4 几何模型对结果的影响 136
3.7.5 网格重划分对结果的影响 142
3.7.6 摩擦类型对结果的影响 145
3.7.7 材料模型对结果的影响 149
3.8 小结 152
参考文献 154
第4章 温度场ANSYS有限元数值模拟求解实例 155
4.1 板坯空冷过程温度场求解实例 155
4.1.1 问题提出 155
4.1.2 ANSYS软件求解 155
4.1.3 温度振荡问题与分析 161
4.2 试样多阶段热处理过程温度场求解实例 169
4.2.1 问题提出 169
4.2.2 ANSYS软件求解 170
4.3 砂型铸造过程温度场求解实例 178
4.3.1 问题提出 178
4.3.2 ANSYS软件求解 179
4.4 焊接过程温度场求解实例 184
4.4.1 问题提出 185
4.4.2 ANSYS软件求解 186
4.4.3 APDL命令 198
4.5 小结 205
参考文献 207
第5章 塑性加工过程变形ANSYS求解实例 208
5.1 带孔薄板反复加载过程求解实例 208
5.1.1 问题提出 208
5.1.2 ANSYS软件求解 209
5.2 盒形件拉深过程求解实例 216
5.2.1 问题提出 216
5.2.2 ANSYS软件求解 217
5.3 板料冲孔过程求解实例 230
5.3.1 问题提出 230
5.3.2 ANSYS软件求解 231
5.3.3 APDL命令 237
5.4 小结 241
参考文献 241
第6章 塑性加工过程耦合场有限元求解 242
6.1 热-应力耦合ANSYS分析 242
6.1.1 板坯冷却过程热-应力求解 242
6.1.2 焊接过程热-应力求解 251
6.2 变形-热耦合DEFORM分析 258
6.2.1 镁合金热轧过程变形-温度求解 258
6.2.2 车轮锻造过程变形-温度求解 269
6.3 小结 279
参考文献 280