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《金屬塑性成形有限元數值模擬》在簡要介紹金屬塑性成形變形力學知識的基礎之上，敘述瞭有限元數值模擬的基本原理、基本步驟，平麵和空間有限元模擬的基本方法；還介紹瞭金屬塑性成形的彈塑性有限元法和剛塑性有限元法，並且針對金屬塑性成形的微觀機理，介紹瞭目前的研究熱點——晶體塑性有限元方法。最後，介紹瞭大型商用非綫性有限元軟件ABAQUS，並在此軟件環境下給齣瞭若乾個塑性成形過程的模擬實例。

內容簡介

《金屬塑性成形有限元數值模擬》簡要介紹瞭金屬塑性成形理論基礎，並係統介紹瞭有限元法基礎理論；針對金屬塑性成形的特點，詳細介紹瞭彈塑性有限元法和剛塑性有限元法理論；從塑性變形的微觀機理齣發，介紹瞭晶體塑性有限元模擬的基礎理論；在應用方麵，介紹瞭大型商業有限元軟件ABAQUS在金屬塑性成形領域的建模方法，並給齣瞭若乾個實例以供參考。

目錄

第1章 概述
1.1 金屬塑性成形的特點及分類
1.1.1 金屬塑性成形的特點
1.1.2 金屬塑性成形的分類
1.2 金屬塑性成形問題的主要求解方法
1.2.1 主應力法
1.2.2 滑移綫法
1.2.3 極限分析法
1.2.4 視塑性法
1.2.5 有限差分法
1.2.6 有限元法
1.2.7 邊界元法
1.3 塑性成形有限元數值模擬關鍵技術
1.3.1 塑性成形有限元模擬技術概述
1.3.2 塑性成形過程有限元建模關鍵技術
第2章 金屬塑性變形力學基礎
2.1 金屬塑性變形的物理基礎
2.1.1 塑性的基本概念及塑性指標
2.1.2 塑性變形的基本形式
2.1.3 影響塑性的主要因素
2.2 應力分析
2.2.1 外力分析
2.2.2 點的應力狀態分析
2.2.3 應力平衡微分方程
2.3 應變分析
2.3.1 位移和應變
2.3.2 點的應變狀態分析
2.3.3 塑性變形時的體積不變條件
2.3.4 點的應變狀態與應力狀態比較
2.3.5 小應變幾何方程
2.4 平麵問題和軸對稱問題
2.4.1 平麵應力問題
2.4.2 平麵應變問題
2.4.3 軸對稱問題
2.5 屈服準則
2.5.1 屈服準則的概念
2.5.2 Tresca屈服準則
2.5.3 Mises屈服準則
2.5.4 屈服準則的幾何描述
2.5.5 應變硬化材料的屈服準則
2.6 塑性變形時的本構關係
2.6.1 彈性變形時的應力應變關係
2.6.2 塑性應力應變關係的特點
2.6.3 塑性變形的增量理論
2.6.4 塑性變形的全量理論
2.6.5 材料的真實應力應變麯綫
第3章 有限元法基礎
3.1 有限元法的基本概念
3.2 矩陣符號介紹
3.3 有限元的一般化理論基礎
3.3.1 微分方程的等效積分形式
3.3.2 加權餘量法
3.3.3 變分原理和裏茲法
3.3.4 能量變分原理
3.4 有限元法的求解步驟
3.4.1 連續介質的離散化
3.4.2 選擇位移函數
3.4.3 建立單元剛度矩陣
3.4.4 單元剛度矩陣的組裝及整體分析
3.5 綫彈性平麵問題的有限元法
3.5.1 三角形常應變單元
3.5.2 單元剛度矩陣和整體剛度矩陣
3.6 軸對稱問題的有限元法
3.6.1 單元離散化
3.6.2 三結點軸對稱單元的位移函數
3.6.3 三結點對稱單元應變與應力
3.6.4 三結點軸對稱單元的單元剛度矩陣
3.6.5 三結點軸對稱單元的整體剛度矩陣和載荷列陣
3.7 空間問題的有限元法
3.7.1 四麵體常應變單元的位移函數
3.7.2 四麵體常應變單元的應變矩陣
3.7.3 四麵體常應變單元的彈性矩陣
3.7.4 四麵體常應變單元的單元應力矩陣、剛度矩陣
3.7.5 四麵體常應變單元的單元等效結點載荷嚮量
第4章 金屬塑性成形彈塑性有限元分析
4.1 小變形彈塑性有限元分析
4.1.1 彈塑性有限元分析的本構關係
4.1.2 彈塑性有限元分析本構方程的解法
4.2 有限變形彈塑性有限元分析
4.2.1 有限變形問題的應變和應力
4.2.2 有限變形問題的本構方程
4.2.3 有限變形問題的有限元方程
4.3 動力分析法
4.3.1 有限元方程
4.3.2 動力分析有限元方程的求解方法
4.3.3 靜力分析的顯式積分法——動力鬆弛法
第5章 金屬塑性成形剛塑性有限元分析
5.1 剛（黏）塑性變分原理
5.1.1 基本方程和邊界條件
5.1.2 理想剛塑性材料的變分原理
5.1.3 剛塑性材料完全廣義變分原理
5.1.4 剛塑性材料不完全廣義變分原理
5.1.5 剛黏塑性材料的變分原理
5.2 剛塑性有限元求解的基本公式
5.2.1 離散化
5.2.2 剛塑性有限元基本公式
5.2.3 剛塑性問題分析步驟
5.3 剛塑性有限元法計算中的幾個特殊問題
5.3.1 初始速度場
5.3.2 收斂判據
5.3.3 摩擦條件
5.3.4 剛塑性交界麵處理
5.3.5 速度奇異點的處理
5.3.6 有限元網格的重劃分
5.4 剛黏塑性有限元分析
5.4.1 剛黏塑性問題描述
5.4.2 剛黏塑性材料的本構關係
5.5 熱力耦閤分析的有限元法
5.5.1 熱傳導問題的基本方程
5.5.2 熱傳導問題的單元分析及求解方程
5.5.3 變形與傳熱過程的耦閤分析
第6章 晶體塑性有限元數值模擬
6.1 晶體塑性理論基礎
6.1.1 晶體塑性變形運動學
6.1.2 晶體彈性本構關係
6.1.3 晶體彈塑性本構關係
6.1.4 剪應變速率的計算
6.1.5 滑移係硬化模型
6.2 基於位錯密度的晶體塑性本構理論
6.2.1 基於無符號位錯密度的本構理論
6.2.2 基於帶符號位錯密度的本構理論
6.3 大規模的晶體塑性理論
6.3.1 大規模塑性仿真的特殊性
6.3.2 宏觀織構的離散
6.3.3 均勻化方法
6.4 率相關晶體塑性有限元方法的實現
第7章 ABAQUS軟件簡介及使用方法
7.1 ABAQUS軟件簡介
7.1.1 ABAQUS總體介紹
7.1.2 ABAQUS基礎
7.1.3 ABAQUS的主要模塊
7.1.4 ABAQUS幫助文檔及支持服務
7.2 ABAQUS分析實例
7.2.1 綫性靜力學分析
7.2.2 非綫性分析
7.2.3 接觸工程分析
參考文獻
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