金屬體積成形過程建模仿真及應用

目錄
“博士后文庫”序言
前言
第1章 緒論 1
1.1 塑性成形的含義及發(fā)展 1
1.2 塑性成形工藝分類 6
1.2.1 體積成形 7
1.2.2 板材成形 8
1.3 建模仿真在產(chǎn)品設(shè)計制造中的應用 10
參考文獻 13
第2章 金屬塑性成形過程建模方法 15
2.1 塑性變形問題描述 16
2.1.1 塑性變形的邊值問題 16
2.1.2 平面應變基本方程 18
2.2 滑移線場法 20
2.3 主應力法 24
2.4 有限元法 28
2.4.1 剛塑性/剛黏塑性有限元的馬爾可夫變分原理 28
2.4.2 剛塑性/剛黏塑性有限元的基本列式 30
2.4.3 基于商業(yè)有限元軟件的建模及軟件簡介 35
參考文獻 40
第3章 金屬體積成形過程中摩擦的描述與評估 44
3.1 經(jīng)典摩擦模型及其數(shù)值化 44
3.1.1 摩擦模型數(shù)學描述 44
3.1.2 摩擦模型數(shù)值化 46
3.2 基于真實接觸面積的摩擦模型 48
3.3 金屬體積成形摩擦測試方法 51
3.4 金屬體積成形中摩擦參數(shù)評估 59
3.4.1 摩擦參數(shù)對應關(guān)系 59
3.4.2 增量圓環(huán)壓縮試驗確定摩擦條件 70
參考文獻 76
第4章 滑移線場法建模與分析：花鍵軸類零件滾軋 80
4.1 徑向進給滾軋成形花鍵原理 80
4.2 花鍵滾軋成形過程的滑移線場 85
4.2.1 花鍵滾軋過程滑移線場的構(gòu)建 85
4.2.2 滑移線場及接觸面上壓力的求解 92
4.3 花鍵滾軋過程模具工件間接觸面積 95
4.3.1 滾軋過程中的工件齒廓曲線 96
4.3.2 橫截面上的接觸面積求解 101
4.3.3 花鍵滾軋過程接觸面積分析 105
4.4 花鍵滾軋過程的滾軋力與滾軋力矩 108
4.4.1 基于滑移線場法的滾軋力與滾軋力矩建模與求解 108
4.4.2 花鍵冷滾軋成形過程的滾軋力與滾軋力矩 112
參考文獻 116
第5章 主應力法建模與分析：筋板類構(gòu)件局部加載 119
5.1 筋板類構(gòu)件局部加載過程中加載狀態(tài) 120
5.2 不同加載狀態(tài)下材料流動解析模型 123
5.2.1 模具幾何參數(shù)導致局部加載狀態(tài)下的主應力模型 123
5.2.2 坯料幾何參數(shù)導致局部加載狀態(tài)下的主應力模型 129
5.2.3 整體加載狀態(tài)下的主應力模型 142
5.3 主應力模型評估及應用 142
5.3.1 局部加載狀態(tài)主應力模型評估 143
5.3.2 基于主應力法的局部加載流動特征分析 147
參考文獻 159
第6章 剛黏塑性有限元法建模與分析：復雜大件斷續(xù)局部加載 162
6.1 大型復雜整體構(gòu)件應用及省力制造方法 164
6.1.1 復雜大件在航空飛行器中的應用 164
6.1.2 復雜大件斷續(xù)局部加載方法 165
6.2 復雜大件局部加載等溫成形有限元建模 173
6.2.1 材料模型 174
6.2.2 幾何模型及網(wǎng)格劃分 175
6.2.3 有限元求解器 176
6.2.4 摩擦邊界條件 177
6.3 三維有限元模型評估及應用 187
參考文獻 192　　
第7章 局部加熱—溫成形—冷卻全過程建模與分析：厚壁筒溫翻邊成形 197
7.1 大直徑厚壁筒溫翻邊成形工藝 200
7.2 大直徑厚壁筒溫翻邊成形全過程有限元建模 201
7.3 溫翻邊全過程三維有限元模型評估及應用 211
7.3.1 成形缺陷及控制 211
7.3.2 全過程工件溫度場演化特征 218
7.3.3 溫翻邊成形特征 222
7.3.4 回彈分析 225
參考文獻 230
第8章 基于建模仿真的金屬成形過程優(yōu)化設(shè)計 234
8.1 復雜構(gòu)件鍛造預成形坯料設(shè)計 234
8.1.1 鍛造預成形坯料設(shè)計方法 234
8.1.2 多筋構(gòu)件平面應變主應力法分析系統(tǒng) 240
8.1.3 解析-數(shù)值混合方法的預成形坯料設(shè)計 246
8.2 大型鍛件模鍛坯料初始位置優(yōu)化 251
8.2.1 模鍛過程熱力耦合有限元建模 252
8.2.2 大型支柱鍛件模鍛成形特征 255
8.2.3 基于充填的初始坯料放置位置優(yōu)化 260
8.3 閥體零件多向擠壓成形路徑分析 266
8.3.1 多向擠壓過程熱力耦合有限元建模 268
8.3.2 閥體多向擠壓成形特征 273
8.3.3 鋁合金四通閥多向擠壓變形行為 278
參考文獻 290
編后記 295