书籍详情
金属塑性成形计算机辅助优化
作者：洪慧平 著
出版社：高等教育出版社
出版时间：2022-05-01
ISBN：9787040530179
定价：¥129.00
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内容简介
本书在内容组成上，介绍金属塑性成形FEM分级模型诊断技术、网格自动生成及优化技术、数据传递技术以及数值模拟与优化耦合的自动优化技术；在研究方法上，重点介绍计算机辅助优化中的经典组合优化算法以及自动优化核心技术“模拟/优化集成”的数据传递及软件实现方法；在实际应用上，结合大型有限元模拟软件LARSTRAN/SHAPE和计算机辅助优化工具CAOT详细介绍轧制、锻造、冲压和拉拔等典型塑性加工过程的自动优化方法，结合上机实践内容突出计算机优化在解决复杂实际问题中的应用。本书可作为高等学校理工科专业（包括材料科学与工程、机械工程等）金属塑性成形优化及相关课程的教学参考书，也可供研究生及工程技术人员使用。
作者简介
暂缺《金属塑性成形计算机辅助优化》作者简介
目录
第1章 概论
1.1 金属塑性成形的任务及评价指标
1.1.1 金属塑性成形的任务
1.1.2 金属塑性成形的评价指标
1.2 金属塑性成形中的模拟
1.2.1 金属塑性成形模拟概述
1.2.2 金属塑性成形模拟的影响因素
1.3 金属塑性成形中的优化
1.3.1 优化的基本概念
1.3.2 金属塑性成形中的优化
1.4 金属塑性成形模拟与优化耦合
思考题
第2章 金属塑性成形FEM模拟的基本原理
2.1 FEM基本思想
2.2 FEM网格的结构和特征量
2.3 金属塑性成形FEM的特点
2.4 FEM列式及网格退化
2.5 自动网格生成方法
2.5.1 节点连接方法
2.5.2 基于栅格方法
2.5.3 宏单元方法
2.5.4 几何分解方法
2.6 误差评估方法
2.7 网格重划分
思考题
第3章 金属塑性成形FEM分级模型诊断
3.1 分级模型诊断的基本原理
3.2 几何单元形状的诊断
3.2.1 QUAD4单元的错误指示
3.2.2 HEX8单元的错误指示
3.2.3 几何错误指示的评价
3.3 接触状态的诊断
3.4 物理求解诊断
3.5 分级模型诊断的算法
思考题
第4章 金属塑性成形FEM网格自动生成
4.1 QuadGridMesh算法
4.2 QuadTreeMesh算法
4.3 QuadPaveMesh算法
4.4 HexGridMesh算法
4.4.1 主边的探测
4.4.2 体素体的生成
4.4.3 边界层的网格划分
4.4.4 永久主边
4.4.5 通过转化改变单元大小
4.4.6 实体构件的网格划分
4.5 局部网格细化
4.5.1 QUAD4单元的局部细化
4.5.2 HEX8单元的局部细化
4.6 节点密度估算器
4.7 网格平滑
4.8 网格优化
4.9 表面网格的网格平滑和网格优化
4.10 方法的评价
思考题
第5章 金属塑性成形FEM数据传递技术
5.1 数据传递的方法
5.2 KNN方法的加速
思考题
第6章 PEP程序系统及其与LARSTRAN耦合
6.1 PEP程序系统简介
6.2 基本思想
6.3 模块化概念
6.4 数据管理DManager
6.4.1 DManager的建立
6.4.2 对象类型-工件节点
6.4.3 对象类型-工件体单元
6.4.4 对象类型-工件表面单元
6.4.5 对象类型-工件
6.4.6 对象类型-工具节点
6.4.7 对象类型-工具表面单元
6.4.8 对象类型-工具
6.4.9 通用的模型信息
6.5 多级模型诊断的用户界面
6.6 自动网格生成的用户界面
6.7 模型程序
6.8 材料数据库
6.9 PEP程序系统的若干应用
6.9.1 PEP与LARSTRAN/SHAPE集成
6.9.2 拔长锻造
6.9.3 模锻
思考题
第7章 计算机辅助优化工具CAOT
7.1 概述
7.2 组合优化方法
7.2.1 基本型的Hill爬山算法
7.2.2 带动态步长控制的Hill爬山算法
7.2.3 带权重和概率进行参数变化的Hill爬山算法
7.2.4 遗传优化
7.3 组合优化的基本问题
7.4 并行组织的优化系统CAOT
7.4.1 优化目标的定义
7.4.2 模拟结果的评价
7.4.3 CAOT系统中同步和非同步评价策略
7.4.4 CAOT系统的结构组成
7.5 组合优化中的自动几何变化
7.5.1 借助参数化模型描述的几何变化
7.5.2 具有几何约束的几何变化
7.5.3 CAOT中几何约束-变化
7.5.4 .在几何变化时输入控制参数的用户界面
7.6 自动几何比较
7.6.1 自动几何比较简述
7.6.2 CAOT中的自动几何比较
思考题
第8章 优化系统CAOT的应用
8.1 基于参数化模型描述的自动工具建模
8.1.1 拉拔过程优化的FE模型
8.1.2 优化目标的建立
8.1.3 生成工具的几何轮廓曲线
8.1.4 优化结果
8.2 板坯侧压调宽过程三维模拟优化
8.2.1 问题提出
8.2.2 优化过程
8.3 几何约束方法在三维拔长锻造过程优化中的应用
8.3.1 问题提出
8.3.2 拔长锻造过程的FE模型
8.3.3 CAOT中的自动几何变化
8.3.4 优化结果
8.4 应用CAOT系统确定压缩试样的变形能力
8.4.1 优化问题描述
8.4.2 优化问题定义
8.4.3 CAOT优化
8.4.4 在实际压缩试验中确定裂纹临界位置
8.4.5 结果讨论
8.4.6 压缩过程模拟
8.5 CAOT在薄板成形塑性各向异性数值模拟优化中的应用
8.5.1 优化问题描述
8.5.2 Yld94参数的反向建模
思考题
第9章 金属塑性成形计算机辅助优化上机实践
9.1 问题提出
9.2 优化目的
9.3 读取FE模型并模拟求解
9.4 结果转换器的参数化
9.5 模拟脚本文件的修正和测试
9.6 用CAOT的图形界面建立优化模型
9.7 自动优化计算
9.8 优化评价
思考题
附录Ⅰ 程序系统PEP使用方法
Ⅰ.1 概述
Ⅰ.2 安装
Ⅰ.3 程序启动
Ⅰ.3.1 选择文件（File Open)
Ⅰ.3.2 视口(Viewport)
Ⅰ.3.3 帮助系统
Ⅰ.4 主菜单（Main Menu）
1.1 金属塑性成形的任务及评价指标
1.1.1 金属塑性成形的任务
1.1.2 金属塑性成形的评价指标
1.2 金属塑性成形中的模拟
1.2.1 金属塑性成形模拟概述
1.2.2 金属塑性成形模拟的影响因素
1.3 金属塑性成形中的优化
1.3.1 优化的基本概念
1.3.2 金属塑性成形中的优化
1.4 金属塑性成形模拟与优化耦合
思考题
第2章 金属塑性成形FEM模拟的基本原理
2.1 FEM基本思想
2.2 FEM网格的结构和特征量
2.3 金属塑性成形FEM的特点
2.4 FEM列式及网格退化
2.5 自动网格生成方法
2.5.1 节点连接方法
2.5.2 基于栅格方法
2.5.3 宏单元方法
2.5.4 几何分解方法
2.6 误差评估方法
2.7 网格重划分
思考题
第3章 金属塑性成形FEM分级模型诊断
3.1 分级模型诊断的基本原理
3.2 几何单元形状的诊断
3.2.1 QUAD4单元的错误指示
3.2.2 HEX8单元的错误指示
3.2.3 几何错误指示的评价
3.3 接触状态的诊断
3.4 物理求解诊断
3.5 分级模型诊断的算法
思考题
第4章 金属塑性成形FEM网格自动生成
4.1 QuadGridMesh算法
4.2 QuadTreeMesh算法
4.3 QuadPaveMesh算法
4.4 HexGridMesh算法
4.4.1 主边的探测
4.4.2 体素体的生成
4.4.3 边界层的网格划分
4.4.4 永久主边
4.4.5 通过转化改变单元大小
4.4.6 实体构件的网格划分
4.5 局部网格细化
4.5.1 QUAD4单元的局部细化
4.5.2 HEX8单元的局部细化
4.6 节点密度估算器
4.7 网格平滑
4.8 网格优化
4.9 表面网格的网格平滑和网格优化
4.10 方法的评价
思考题
第5章 金属塑性成形FEM数据传递技术
5.1 数据传递的方法
5.2 KNN方法的加速
思考题
第6章 PEP程序系统及其与LARSTRAN耦合
6.1 PEP程序系统简介
6.2 基本思想
6.3 模块化概念
6.4 数据管理DManager
6.4.1 DManager的建立
6.4.2 对象类型-工件节点
6.4.3 对象类型-工件体单元
6.4.4 对象类型-工件表面单元
6.4.5 对象类型-工件
6.4.6 对象类型-工具节点
6.4.7 对象类型-工具表面单元
6.4.8 对象类型-工具
6.4.9 通用的模型信息
6.5 多级模型诊断的用户界面
6.6 自动网格生成的用户界面
6.7 模型程序
6.8 材料数据库
6.9 PEP程序系统的若干应用
6.9.1 PEP与LARSTRAN/SHAPE集成
6.9.2 拔长锻造
6.9.3 模锻
思考题
第7章 计算机辅助优化工具CAOT
7.1 概述
7.2 组合优化方法
7.2.1 基本型的Hill爬山算法
7.2.2 带动态步长控制的Hill爬山算法
7.2.3 带权重和概率进行参数变化的Hill爬山算法
7.2.4 遗传优化
7.3 组合优化的基本问题
7.4 并行组织的优化系统CAOT
7.4.1 优化目标的定义
7.4.2 模拟结果的评价
7.4.3 CAOT系统中同步和非同步评价策略
7.4.4 CAOT系统的结构组成
7.5 组合优化中的自动几何变化
7.5.1 借助参数化模型描述的几何变化
7.5.2 具有几何约束的几何变化
7.5.3 CAOT中几何约束-变化
7.5.4 .在几何变化时输入控制参数的用户界面
7.6 自动几何比较
7.6.1 自动几何比较简述
7.6.2 CAOT中的自动几何比较
思考题
第8章 优化系统CAOT的应用
8.1 基于参数化模型描述的自动工具建模
8.1.1 拉拔过程优化的FE模型
8.1.2 优化目标的建立
8.1.3 生成工具的几何轮廓曲线
8.1.4 优化结果
8.2 板坯侧压调宽过程三维模拟优化
8.2.1 问题提出
8.2.2 优化过程
8.3 几何约束方法在三维拔长锻造过程优化中的应用
8.3.1 问题提出
8.3.2 拔长锻造过程的FE模型
8.3.3 CAOT中的自动几何变化
8.3.4 优化结果
8.4 应用CAOT系统确定压缩试样的变形能力
8.4.1 优化问题描述
8.4.2 优化问题定义
8.4.3 CAOT优化
8.4.4 在实际压缩试验中确定裂纹临界位置
8.4.5 结果讨论
8.4.6 压缩过程模拟
8.5 CAOT在薄板成形塑性各向异性数值模拟优化中的应用
8.5.1 优化问题描述
8.5.2 Yld94参数的反向建模
思考题
第9章 金属塑性成形计算机辅助优化上机实践
9.1 问题提出
9.2 优化目的
9.3 读取FE模型并模拟求解
9.4 结果转换器的参数化
9.5 模拟脚本文件的修正和测试
9.6 用CAOT的图形界面建立优化模型
9.7 自动优化计算
9.8 优化评价
思考题
附录Ⅰ 程序系统PEP使用方法
Ⅰ.1 概述
Ⅰ.2 安装
Ⅰ.3 程序启动
Ⅰ.3.1 选择文件（File Open)
Ⅰ.3.2 视口(Viewport)
Ⅰ.3.3 帮助系统
Ⅰ.4 主菜单（Main Menu）
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