金屬塑性成形有限元數(shù)值模擬

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(yīng)力法
1.2.2 滑移線法
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(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù)
1.3.1 塑性成形有限元模擬技術(shù)概述
1.3.2 塑性成形過程有限元建模關(guān)鍵技術(shù)
第2章 金屬塑性變形力學(xué)基礎(chǔ)
2.1 金屬塑性變形的物理基礎(chǔ)
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(yīng)力分析
2.2.1 外力分析
2.2.2 點的應(yīng)力狀態(tài)分析
2.2.3 應(yīng)力平衡微分方程
2.3 應(yīng)變分析
2.3.1 位移和應(yīng)變
2.3.2 點的應(yīng)變狀態(tài)分析
2.3.3 塑性變形時的體積不變條件
2.3.4 點的應(yīng)變狀態(tài)與應(yīng)力狀態(tài)比較
2.3.5 小應(yīng)變幾何方程
2.4 平面問題和軸對稱問題
2.4.1 平面應(yīng)力問題
2.4.2 平面應(yīng)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(yīng)變硬化材料的屈服準則
2.6 塑性變形時的本構(gòu)關(guān)系
2.6.1 彈性變形時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
2.6.2 塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點
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(yīng)力應(yīng)變曲線
第3章 有限元法基礎(chǔ)
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(chǔ)
3.3.1 微分方程的等效積分形式
3.3.2 加權(quán)余量法
3.3.3 變分原理和里茲法
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(xù)介質(zhì)的離散化
3.4.2 選擇位移函數(shù)
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 線彈性平面問題的有限元法
3.5.1 三角形常應(yīng)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(jié)點軸對稱單元的位移函數(shù)
3.6.3 三結(jié)點對稱單元應(yīng)變與應(yīng)力
3.6.4 三結(jié)點軸對稱單元的單元剛度矩陣
3.6.5 三結(jié)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 四面體常應(yīng)變單元的位移函數(shù)
3.7.2 四面體常應(yīng)變單元的應(yīng)變矩陣
3.7.3 四面體常應(yīng)變單元的彈性矩陣
3.7.4 四面體常應(yīng)變單元的單元應(yīng)力矩陣、剛度矩陣
3.7.5 四面體常應(yīng)變單元的單元等效結(jié)點載荷向量
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(gòu)關(guān)系
4.1.2 彈塑性有限元分析本構(gòu)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(yīng)變和應(yīng)力
4.2.2 有限變形問題的本構(gòu)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——動力松弛法
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(jù)
5.3.3 摩擦條件
5.3.4 剛塑性交界面處理
5.3.5 速度奇異點的處理
5.3.6 有限元網(wǎng)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(gòu)關(guān)系
5.5 熱力耦合分析的有限元法
5.5.1 熱傳導(dǎo)問題的基本方程
5.5.2 熱傳導(dǎo)問題的單元分析及求解方程
5.5.3 變形與傳熱過程的耦合分析
第6章 晶體塑性有限元數(shù)值模擬
6.1 晶體塑性理論基礎(chǔ)
6.1.1 晶體塑性變形運動學(xué)
6.1.2 晶體彈性本構(gòu)關(guān)系
6.1.3 晶體彈塑性本構(gòu)關(guān)系
6.1.4 剪應(yīng)變速率的計算
6.1.5 滑移系硬化模型
6.2 基于位錯密度的晶體塑性本構(gòu)理論
6.2.1 基于無符號位錯密度的本構(gòu)理論
6.2.2 基于帶符號位錯密度的本構(gòu)理論
6.3 大規(guī)模的晶體塑性理論
6.3.1 大規(guī)模塑性仿真的特殊性
6.3.2 宏觀織構(gòu)的離散
6.3.3 均勻化方法
6.4 率相關(guān)晶體塑性有限元方法的實現(xiàn)
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(chǔ)
7.1.3 ABAQUS的主要模塊
7.1.4 ABAQUS幫助文檔及支持服務(wù)
7.2 ABAQUS分析實例
7.2.1 線性靜力學(xué)分析
7.2.2 非線性分析
7.2.3 接觸工程分析
參考文獻