有限元在金属塑性成形中的应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1有限元方法的发展历史 1

1.1.1板料成形有限元技术发展 2

1.1.2体积成形有限元技术发展 2

1.2有限元商业软件简介 3

1.2.1 LS-DYNA 3

1.2.2 Marc软件 4

1.2.3 DEFORM软件 5

1.2.4 ABAQUS软件 6

1.2.5 PAM-STAMP软件 7

第2章 金属塑性成形塑性力学基础 9

2.1金属塑性变形问题 9

2.1.1塑性变形的基本形式 9

2.1.2塑性及塑性指标 10

2.1.3影响塑性变形的主要因素 11

2.2求和约定与张量 14

2.2.1角标记号法 14

2.2.2求和约定 14

2.2.3克氏符号σij 15

2.2.4张量 15

2.3应力分析与应变 16

2.3.1点的应力状态分析 16

2.3.2应力平衡方程 19

2.3.3应变与位移的关系 20

2.3.4点的应变状态分析 23

2.4平面应力与平面应变问题 27

2.4.1平面应力问题 28

2.4.2平面应变问题 29

2.5屈服准则与应力应变关系 29

2.5.1弹性变形时应力应变关系 29

2.5.2 Mises屈服准则 30

2.5.3增量理论与全量理论 33

2.5.4材料的真实应力应变曲线 36

第3章 弹塑性有限元理论基础及应用 41

3.1有限元基本方法 41

3.1.1简例-桁架结构分析 41

3.1.2有限元法解题步骤 44

3.2线性问题有限元法 46

3.2.1平面问题 46

3.2.2轴对称问题 53

3.3非线性问题有限元方法 56

3.3.1非线性问题概述 56

3.3.2材料本构关系 57

3.4单元技术 65

3.4.1单元种类 65

3.4.2单元划分技术 66

3.4.3网格自适应优化方法 67

3.5板料成形有限元方程求解算法 68

3.5.1动态显式算法和静态隐式算法 68

3.5.2动态显式算法与静态隐式算法的比较 71

3.6材料模型 72

3.6.1影响材料成形性能的因素 72

3.6.2材料的成形极限图 73

3.6.3冲压成形CAE分析常用材料模型 75

第4章 板料冲压成形数值模拟 77

4.1板料冲压成形CAE分析的一般步骤 77

4.2 DYNAFORM软件的基本模块主要功能 78

4.2.1前置处理 78

4.2.2有限元求解计算 79

4.2.3后置处理 79

4.3板料冲压成形缺陷 84

4.4成形极限图 85

4.5 DYNAFORM软件的FLD功能模块 87

4.6汽车零件的拉深成形数值模拟 88

4.6.1前置处理 88

4.6.2快速设置 96

4.6.3利用ETA/Post进行后处理分析 102

4.7管件的液压胀形成形数值模拟 105

4.7.1进行T形管件液压成形模拟试验 105

4.7.2自动设置 106

4.7.3提交LS-DYNA求解器求解计算 109

4.7.4后置处理 109

第5章 刚塑性有限元理论基础及应用 111

5.1刚塑性变形问题 111

5.1.1刚塑性变形的边值问题 111

5.1.2 Markov变分原理 113

5.1.3拉格朗日乘子法 115

5.1.4罚函数法 116

5.1.5可压塑性法 117

5.2刚塑性有限元 119

5.2.1离散化 119

5.2.2拉格朗日乘子法求解式 121

5.2.3罚函数法 122

5.3平面问题和轴对称问题 123

5.3.1二维单元 123

5.3.2刚度方程 129

5.3.3整体刚度方程 132

5.4数值模拟关键技术 136

5.4.1接触应力边界条件处理 136

5.4.2速度约束条件的引入 138

5.4.3初始状速度场及刚性区 140

5.4.4动态接触边界的自动处理技术 141

5.5刚塑性有限元模拟分析步骤 145

5.5.1增量变形分析方法 146

5.5.2模拟分析步骤 147

第6章 体积成形有限元数值模拟 148

6.1单元自适应技术 148

6.1.1单元自适应加密技术 149

6.1.2单元重划分 153

6.2 DEFORM软件 160

6.2.1简介 160

6.2.2前处理 160

6.2.3分析求解 163

6.2.4后处理 164

6.3锻造过程模拟实例 164

6.3.1螺旋伞齿轮的锻造工艺 164

6.3.2锻造过程前处理 165

6.3.3进行模拟运算及后处理 172

6.4滚压过程模拟实例 175

6.4.1温滚压工艺 175

6.4.2温滚压模拟方案设计 176

6.4.3温滚压模拟过程 176

6.4.4模拟结果与分析 178

参考文献 182