材料成形計算機模擬（第2版）

1 緒論
1.1 材料成形方法
1.2 材料成形數(shù)值模擬
1.2.1 控制方程的求解
1.2.2 數(shù)值模擬方法
1.2.3 數(shù)值模擬軟件的構(gòu)成
1.3 材料加工計算機集成制造系統(tǒng)
復習思考題
2 有限差分法及材料溫度場的數(shù)值計算
2.1 材料熱傳遞概述
2.1.1 熱傳遞的基本方式
2.1.2 熱傳遞的基本公式
2.2 有限差分法原理
2.2.1 數(shù)學基礎
2.2.2 區(qū)域離散化
2.3 建立差分方程
2.3.1 內(nèi)部節(jié)點差分方程
2.3.2 邊界節(jié)點差分方程
2.3.3 三對角線線性方程組的解法
2.4 差分方程的穩(wěn)定性和收斂性
2.4.1 顯式差分方程的穩(wěn)定性條件
2.4.2 隱式差分方程的穩(wěn)定性條件
2.5 材料溫度場差分方程有關(guān)參數(shù)的處理方法
2.5.1 熱物性參數(shù)的選擇
2.5.2 相變潛熱的處理
2.5.3 空間網(wǎng)格尺寸和時間步長的選擇
2.6 材料溫度場的數(shù)值計算方法
2.6.1 單質(zhì)材料一維溫度場的計算
2.6.2 單質(zhì)材料二維溫度場的計算
2.6.3 復合材料二維溫度場的計算
復習思考題
3 有限元法的基本原理
3.1 概述
3.1.1 有限元法的基本概念
3.1.2 有限元法的特點
3.1.3 彈性力學的基本方程
3.2 彈性有限元分析的基本方法
3.2.1 離散化與單元特性
3.2.2 剛度法（位移法）
3.2.3 平面應力和應變問題
3.2.4 高階單元的形函數(shù)
3.2.5 三維應力和應變問題
3.3 有限元剛度法的分析步驟及計算程序
3.3.1 剛度法的分析步驟
3.3.2 剛度法的計算程序
復習思考題
4 剛塑性有限元法
4.1 材料成形的塑性理論基礎
4.1.1 應力、應變和應變速率
4.1.2 屈服準則
4.1.3 列維一密賽斯（Levy-Mises）方程
4.1.4 等效應力和等效應變
4.2 剛塑性材料的變分原理
4.2.1 剛塑性材料的邊值問題
4.2.2 理想剛塑性材料的變分原理
4.2.3 剛塑性材料不完全廣義變分原理
4.2.4 剛塑性可壓縮材料的變分原理
4.2.5 塑性邊界條件及其泛函
4.2.6 剛性區(qū)的處理
4.3 平面應變問題
4.3.1 離散化及相關(guān)矩陣
4.3.2 剛塑性有限元基本公式
4.3.3 剛塑性有限元分析方法
復習思考題
5 凝固微觀組織模擬
5.1 概述
5.1.1 凝固組織的模擬尺度分類
5.1.2 凝固微觀組織模擬的方法
5.2 確定性模擬方法
5.2.1 形核模型
5.2.2 生長模型
5.3 概率模擬方法
5.3.1 蒙特卡羅方法
5.3.2 元胞自動機方法
5.4 相場法
5.4.1 概述
5.4.2 相場模型的建立
5.4.3 相場模型數(shù)值求解方法
5.4.4 相場方法的特點及應用
復習思考題
6 鑄造過程計算機模擬和工藝優(yōu)化
6.1 鑄造過程計算機模擬概述
6.1.1 鑄造過程計算機模擬的內(nèi)容和意義
6.1.2 鑄造過程計算機模擬的原理
6.1.3 鑄造過程計算機模擬技術(shù)的發(fā)展和應用
6.1.4 鑄造過程計算機模擬軟件
6.2 鑄造過程模擬軟件MAGMA
6.2.1 軟件特點
6.2.2 軟件模塊
6.2.3 軟件應用
6.3 鑄造過程計算機模擬和工藝優(yōu)化實例
6.3.1 轉(zhuǎn)輪鑄件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)
6.3.2 轉(zhuǎn)輪的鑄造工藝性分析和工藝方案確定
6.3.3 澆注系統(tǒng)的設計和優(yōu)化
6.3.4 補縮系統(tǒng)的設計和優(yōu)化
復習思考題
參考文獻