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內(nèi)容簡介

　　本書共9章，介紹了板料成形與體積成形過程有限元分析的理論基礎，對材料本構(gòu)關系與成形過程中關鍵摩擦邊界條件進行了描述與評估，詳細闡述了典型商用有限元分析軟件建模與基本操作，并通過案例方式，分別闡述了彈塑性有限元法、剛塑性有限元法和剛黏塑性有限元法在零部件冷成形、溫成形、熱成形過程中的有限元分析，包括成形工藝、建模、有限元模型評估與應用等。本書可作為普通高等學校車輛工程、材料成型及控制工程、機械設計制造及其自動化、機械工程及其他相關專業(yè)的本科生教材，也可作為相關專業(yè)研究生和企事業(yè)單位與科研院所工程技術人員的參考書。

作者簡介

　　張大偉，西安交通大學機械工程學院教授、博士生導師，機械工程學院車輛工程系副主任，陜西省機械工程學會塑性工程分會副秘書長、常務理事，《重型機械》編委，《稀有金屬材料與工程》中英文版青年編委，《精密成形工程》通訊編委，入選交通運輸部“交通運輸青年科技英才”。長期從事智能成形工藝及設備、機械結(jié)構(gòu)設計及優(yōu)化、過程建模仿真與控制等方面的教學與科研工作，近年來主持了國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學基金面上項目、中國博士后科學基金特別資助、陜西省重點研發(fā)計劃重點項目等省部級以上科研項目9項，以及企業(yè)橫向與其他科研項目10余項。以第一作者出版著作3本，以第一作者在摩擦學、機械設計與制造等領域發(fā)表SCI期刊論文40余篇;以第一發(fā)明人獲授權發(fā)明專利50余項，以第一開發(fā)人登記軟件著作權 10余項;獲省部級科技成果獎5項。張琦，西安交通大學機械工程學院教授、博士生導師。國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家，中央軍委科技委員會重點項目首席科學家，獲批陜西省三秦英才特殊支持計劃科技創(chuàng)新領軍人才項目，現(xiàn)任機械工程學院車輛工程系主任，十四五科技部“增材制造與激光制造” 國家重點研發(fā)計劃總體專家組專家，機械工程學會塑性工程分會理事，中國航發(fā)集團科技委制造與工藝專業(yè)委員會委員，《塑形工程學報》與《精密成形工程》雜志編委。主要從事智能成形制造、增材復合制造與智能制造裝備等領域研究。主持中央軍委科技委員會重點項目、“高性能制造技術與重大裝備”國家重點研發(fā)計劃項目、陜西省科技重大專項及國家自然科學基金等項目。發(fā)表高水平論文120余篇，其中在Int. J. Plast.， Int. J. Mach. Tool. Manu.，J. Mater. Process. Technol.， Addit. Manuf. 等機械和材料頂級期刊發(fā)表論文30余篇，以第一發(fā)明人授權發(fā)明專利50余項，獲省部級獎勵3項。

圖書目錄

前言
第1章緒論
1.1金屬塑性成形工藝概述
1.2塑性成形過程數(shù)值模擬概述
第2章有限元分析理論基礎
2.1問題描述及求解方法
2.1.1塑性變形的邊界值問題
2.1.2微分方程的等效積分形式及加權余量法
2.1.3變分原理的基本概念
2.2彈塑性有限元法
2.2.1彈塑性矩陣
2.2.2彈塑性有限元方程
2.2.3計算彈塑性有限元方程須注意的問題
2.3剛塑性和剛黏塑性有限元法
2.3.1剛塑性和剛黏塑性有限元的Markov變分原理
2.3.2剛塑性和剛黏塑性有限元的基本列式
第3章塑性變形中材料本構(gòu)關系
3.1材料本構(gòu)關系常用表達式
3.1.1Hollomon模型
3.1.2Fields-Backofen模型
3.1.3Johnson-Cook模型
3.1.4Arrhenius模型
3.1.5Hensel-Spittel模型
3.1.6Zerilli-Armstrong模型
3.2本構(gòu)關系中參數(shù)的辨識方法
3.2.1Johnson-Cook本構(gòu)模型
3.2.2Arrhenius本構(gòu)模型
3.2.3Hensel-Spittel本構(gòu)模型
3.2.4本構(gòu)模型評價
3.3本構(gòu)模型的適用性
第4章塑性成形過程中的摩擦
4.1經(jīng)典摩擦模型及其數(shù)值化
4.1.1摩擦模型數(shù)學描述
4.1.2摩擦模型數(shù)值化
4.2基于真實接觸面積的摩擦模型
4.3金屬板料成形摩擦測試方法
4.4金屬體積成形摩擦測試方法
第5章商用有限元分析軟件建模流程與基本操作
5.1商用有限元分析仿真軟件介紹
5.1.1DYNAFORM 仿真軟件介紹
5.1.2Simufact仿真軟件介紹
5.2DYNAFORM軟件建模操作
5.3Simufact軟件數(shù)值模擬案例
5.3.1鋁合金半固態(tài)齒輪模鍛的數(shù)值模擬
5.3.2環(huán)件軋制的數(shù)值模擬
5.3.3熱處理工藝的數(shù)值模擬
第6章鈑金機匣沖壓成形過程有限元分析
6.1鈑金機匣精密成形工藝
6.2難變形材料的性能測試
6.2.1材料的拉伸性能測試
6.2.2材料的成形極限測試
6.3鈑金機匣大彎管內(nèi)壁精密成形過程有限元建模
6.4精密成形過程有限元模型評估及應用
6.4.1零件成形效果分析
6.4.2零件回彈補償效果分析
6.4.3有限元分析結(jié)果與試驗結(jié)果對比
第7章鋁合金筒體溫翻邊成形過程有限元分析
7.1大直徑筒體溫翻邊成形工藝
7.2溫翻邊成形全過程有限元建模
7.3溫翻邊過程有限元模型評估及應用
7.3.1預測結(jié)果與試驗結(jié)果對比
7.3.2典型的成形缺陷及控制
7.3.3工件溫度場演化
第8章大型隔框構(gòu)件局部鍛造成形過程有限元分析
8.1大型復雜構(gòu)件成形工藝
8.2局部加載等溫鍛造過程有限元建模
8.3局部加載成形過程有限元模型評估及應用
8.3.1三維有限元模型評估
8.3.2場變量演化特征
8.3.3基于有限元分析坯料結(jié)構(gòu)的改進
第9章軸齒零件回轉(zhuǎn)成形過程建模仿真
9.1回轉(zhuǎn)成形技術的含義
9.2螺紋花鍵同步滾軋成形
9.2.1復雜型面滾軋及其滾軋前模具的相位要求
9.2.2同步滾軋成形過程有限元建模
9.2.3同步滾軋成形特征
9.3大直徑絲杠徑向鍛造成形
9.3.1大直徑重載絲杠徑向鍛造成形工藝
9.3.2感應加熱-徑向鍛造全過程有限元建模
9.3.3絲杠溫徑向鍛造過程變形特征
9.4導向套筒內(nèi)螺旋花鍵旋轉(zhuǎn)鍛造成形
9.4.1旋轉(zhuǎn)鍛造成形工藝
9.4.2旋轉(zhuǎn)鍛造成形過程有限元建模
9.4.3導向套筒內(nèi)螺旋花鍵旋轉(zhuǎn)鍛造成形變形特征
附錄
附錄A金屬塑性成形力學基礎
A.1塑性變形應力分析
A.2塑性變形應變分析
A.3屈服準則
附錄BCAD技術理論基礎
B.1幾何建模及特征建模
B.2圖形變換
參考文獻