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第一章 基础理论简述 4

1.1 应力状态 4

1.1.1 应力分量 4

1.1.2 主应力和应力主轴 5

1.1.3 静水应力与应力偏量 6

1.2 屈服准则 7

1.2.1 米塞斯屈服准则 8

1.2.2 屈雷斯加屈服准则 10

1.3 应变和应变速率 11

1.4 米塞斯应力-应变速率定律 11

1.5 上限原理 13

1.5.1 应变能 14

1.5.2 运动学许可速度场与速度不连续 17

1.5.3 摩擦和摩擦损耗 18

1.5.4 上限原理的基本公式 21

1.6 滑移线 26

1.6.1 滑移线的基本概念与假设 26

1.6.2 平面塑性变形的平衡方程式 27

1.6.3 滑移线族的方向 33

1.6.4 亨盖应力方程 34

1.6.5 盖林格速度方程和速端图 37

1.6.6 滑移线的几何学性质 39

1.6.7 简单应力状态的滑移线场 43

1.6.8 应力不连续 45

1.6.9 速度不连续 49

1.6.10 应力边界条件 50

1.6.11 完全解的必要条件 56

1.6.12 滑移线场的绘制 56

本章参考文献 64

第二章 应用主应力法计算挤压力 65

2.1 正挤实心件时单位挤压力的计算 65

2.2 反挤杯形件时单位挤压力的计算 69

本章参考文献 70

第三章 应用滑移线分析挤压过程 71

3.1 挤压过程的各个阶段 71

3.2.1 变形程度为50％时的正挤压 73

3.2 光滑模壁直角模正挤压 73

3.2.2 变形程度大于50％时的正挤压 80

3.2.3 变形程度小于50％时的正挤压 88

3.3 粗糙模壁直角模正挤压 90

3.3.1 完全粗糙模壁时的正挤压 90

3.3.2 部分粗糙模壁时的正挤压 92

3.4 普拉格应力平面法 93

3.4.1 利用普拉格应力平面绘制滑移线场 93

3.4.2 应用普拉格应力平面法解决具有库仑摩擦条件的平面应变挤压问题 97

3.5 管形件正挤压 99

3.6.1 断面缩减率为2sinα/（1＋2sinα）时的正挤压 100

3.6 锥形模正挤压 100

3.6.2 断面缩减率小于2sinα/（1＋2sinα）时的正挤压 103

3.6.3 断面缩减率大于2sinα/（1＋2sinα）时的正挤压 105

3.7 毛坯长度的影响 106

3.8 挤压时金属的流线 108

3.9 利用流线矢端曲线确定挤压时的等效剪应变 112

3.9.1 基本原理 112

3.9.2 计算实例 114

3.10 挤压时的温升 120

3.11 单孔不对称正挤压 123

3.12 反挤压 124

3.13 正、反挤压的非稳定变形阶段 129

3.14 复合挤压 132

3.14.1 变形阶段 133

3.14.2 滑移线场 133

3.14.3 流动规律 136

3.14.4 挤压力 138

本章参考文献 139

第四章 应用上限原理分析平面变形的挤压过程 140

4.1 对称锥形模正挤压 140

4.2 非对称锥形模正挤压 144

4.3 直角模正挤压 145

4.4 反挤压 148

4.5 正、反挤压的非稳定变形阶段 151

4.6 杯-杆型复合挤压 154

4.7 杯-杯型复合挤压 161

4.7.1 速度场 161

4.7.2 几点说明 162

4.7.3 凸模单位压力 164

4.7.4 流动方式 166

4.8 金属流线与温度分布 166

本章参考文献 168

第五章 应用上限原理分析轴对称挤压过程 169

5.1 应变速率方程 170

5.1.1 球坐标的应变速率方程 170

5.2.1 球面速度场 171

5.1.2 圆柱坐标的应变速率方程 171

5.2 锥形模正挤压 171

5.2.2 变形功率与单位挤压力 174

5.2.3 最佳半锥角 177

5.2.4 死区形成 180

5.2.5 网格畸变 183

5.2.6 应变速率与应变 189

5.2.7 球面速度场在直角模正挤压时的应用 195

5.3 直角模正挤压 198

5.3.1 挤压的早期阶段 198

5.3.2 挤压的晚期阶段 206

5.3.3 正挤压过程中变形模式的转换 208

5.4 型线模正挤压 210

5.4.1 速度场 210

5.4.2 上限解 211

5.5 反挤压 212

5.5.1 早期阶段 212

5.5.2 晚期阶段 214

5.6 杯-杆型复合挤压 222

5.6.1 早期阶段 222

5.6.2 晚期阶段 228

5.6.4 金属流动方式 230

5.6.3 变形模式的转换 230

5.6.5 硬化的处理办法 237

5.7 杯-管型复合挤压 240

5.8 杯外径相等的杯-杯型复合挤压 245

5.8.1 早期阶段 245

5.8.2 晚期阶段 254

5.8.3 冷作硬化考虑 256

5.9 杯外径不等的杯-杯型复合挤压 258

5.9.1 早期阶段 258

5.9.2 晚期阶段 261

5.9.3 变形模式转换 264

5.9.4 杯-杯型复合挤压时最大变形力计算的通式 265

5.10.1 早期阶段 266

5.10 杆-杆型复合挤压 266

5.10.2 晚期阶段 272

5.11 镦挤复合成形 280

5.12 双金属反挤压 283

5.12.1 计算方法 283

5.12.2 计算结果 291

本章参考文献 294

第六章 应用有限元法分析挤压过程 296

6.1 应用弹塑性有限元法分析挤压过程 296

6.1.1 凹模数学方程和材料常数 296

6.1.2 弹塑性有限元法的基本原理 298

6.1.3 计算结果 301

6.2.1 刚塑性有限元法的基本原理 302

6.2 分析挤压过程的刚塑性有限元程序及其特点 302

6.2.2 分析挤压过程的刚塑性有限元程序 305

6.2.3 刚塑性有限元计算中几个问题的处理 308

6.3 应用刚塑性有限元法分析轴对称正挤压 310

6.3.1 计算条件和材料性能数据 310

6.3.2 计算结果与实验验证 311

6.4 应用刚塑性有限元法分析轴对称反挤压 314

6.4.1 计算条件和材料性能数据 314

6.4.2 计算结果与实验验证 315

6.5 应用刚塑性有限元法分析轴对称杯-杆型复合挤压 319

本章参考文献 324

7.1.1 韧性断裂与脆性断裂 325

第七章 损伤和韧性断裂 325

7.1 韧性断裂的基本概念 325

7.1.2 穿晶断裂与沿晶断裂 327

7.1.3 解理断裂、纯剪切断裂与微孔聚集型断裂 328

7.2 空洞（微孔）生长规律与韧性断裂 328

7.2.1 莱斯-特拉西模型 328

7.2.2 塑性变形时在真实金属材料中的空洞生长规律 329

7.3 柯勒莫格洛夫的断裂条件 332

7.3.1 断裂条件的基本式 332

7.3.2 实验确定塑性图 338

7.4 勒墨特雷的塑性损伤理论 344

7.5 吴-梁塑性损伤演变方程 351

7.6 常用的其它韧性断裂准则 357

7.7 富焦维克等建议的变形极限曲线 358

本章参考文献 361

第八章 挤压缺陷的预测 363

8.1 应用滑移线法预测板条挤压时表层是否开裂 363

8.2 应用上限原理分析成形缺陷问题的基础 366

8.3 应用上限原理预测反挤压缺陷 368

8.4 应用上限原理预测正挤压时的中心开裂 370

8.5 应用上限原理预测杯-杆型复合挤压时的缩孔 372

8.6 应用上限原理预测正挤压时的中心缩孔 379

8.7.1 出现杆部表面裂纹时的速度场和单位压力计算 383

8.7 应用上限原理预测杯-杆型复合挤压时的杆部表面裂纹 383

8.7.2 缺陷形成必要条件及结果分析 385

8.7.3 实验验证 387

8.8 应用上限原理预测正挤压时的表面裂纹 388

8.9 应用上限原理预测杯外径相等的杯-杯型复合挤压时的裂纹 392

8.9.1 剩余毛坯外圆周上的表面开裂 392

8.9.2 凸模角部的毛坯内表面开裂 395

8.9.3 毛坯外表面和下凸模角部处的毛坯内表面同时开裂 400

8.10 应用上限原理预测杆-杆型复合挤压时剩余毛坯的中部开裂 404

8.11 应用上限原理论证杯外径不等的杯-杯型复合挤压时不可能产生角部收缩 406

8.12.1 正挤压缺陷分析 410

8.12 应用刚塑性有限元法预测挤压成形缺陷 410

8.12.2 反挤压缺陷分析 412

8.13 应用近似主应力法预测挤压成形缺陷 415

8.13.1 应用近似主应力法分析成形缺陷的基本概念 416

8.13.2 反挤压时角部收缩缺陷分析 416

8.13.3 正挤压时中心缩孔缺陷分析 420

本章参考文献 424

第九章 静液挤压 426

9.1 静液挤压的原理与特点 426

9.2 压力介质和润滑剂 428

9.3 挤压压力 429

9.4 挤压速度 430

本章参考文献 434