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第1章　绪论1

1.1　概述1

1.1.1　金属塑性成形的方法2

1.1.2　金属塑性成形的优点8

1.2　金属塑性成形中的有限元法8

1.3　DEFORM软件简介10

1.3.1　DEFORM的适用范围和对象10

1.3.2　DEFORM的特色功能与价值11

1.3.3　DEFORM的功能模块11

第2章　理论基础13

2.1 概述13

2.2　金属塑性成形的物理基础14

2.2.1　金属的冷塑性变形、热塑性变形和超塑性变形方式14

2.2.2　金属的塑性和变形抗力15

2.3　金属塑性成形的力学基础18

2.3.1 概述18

2.3.2　塑性力学的基本试验和基本假设18

2.3.3　应力、应变分析20

2.3.4　两个常用的屈服准则24

2.3.5　本构关系——塑性变形时的应力应变关系26

2.4　刚塑性有限元法27

2.4.1 概述27

2.4.2　刚塑性有限元法基本方程28

2.4.3　刚塑性有限元法变分原理30

2.4.4　刚塑性有限元列式及求解35

2.4.5 刚粘塑性材料的变分原理38

2.5　弹塑性有限元法40

2.5.1　概述40

2.5.2　弹塑性有限元法40

第3章 DEFORM软件基本操作43

3.1　DEFORM主界面简介43

3.2　模型的建立44

3.3　前处理功能操作46

3.3.1　对象定义46

3.3.2　File菜单55

3.3.3　Input菜单55

3.3.4　Viewport菜单73

3.3.5　Display菜单73

3.3.6　Model菜单74

3.3.7　Options菜单74

3.4　仿真求解76

3.4.1　Run76

3.4.2　Run（Options）77

3.4.3　Process Monitor77

3.4.4　Add to Queue（Batch Queue）78

3.5　后处理功能操作78

3.5.1　Step菜单78

3.5.2　Tools菜单81

3.5.3　显示信息设置区按钮功能89

第4章　锻造成形及仿真实例详解91

4.1 锻造过程中的金属变形流动91

4.1.1　锻造变形时金属的流动方向91

4.1.2　金属塑性变形的不均匀性92

4.1.3　工模具形状对金属变形和流动的影响93

4.1.4　金属锻前加热对金属塑性的影响93

4.2 自由锻93

4.3　模锻99

4.3.1 开式模锻99

4.3.2　闭式模锻100

4.4　自由锻过程模拟分析100

4.4.1　问题描述与分析100

4.4.2　创建新项目100

4.4.3　设置模拟控制初始条件101

4.4.4　输入对象模型101

4.4.5　划分网格103

4.4.6　定义材料105

4.4.7　设置驱动条件106

4.4.8　设置模拟控制信息107

4.4.9　设置对象间关系108

4.4.10　生成数据库文件110

4.4.11 分析求解111

4.4.12　后处理111

4.5　热模锻成形过程模拟分析113

4.5.1　问题描述与分析113

4.5.2　第一个模拟阶段——工件与外界环境热传导模拟113

4.5.3　第二个模拟阶段——工件与下模热传导模拟119

4.5.4　第三个模拟阶段——模锻过程128

第5章　挤压成形及仿真实例详解137

5.1　挤压时金属的流动137

5.1.1　金属流动特点137

5.1.2　影响金属流动因素分析138

5.2　挤压质量控制138

5.2.1　影响挤压力的因素138

5.2.2　挤压生产缺陷及控制139

5.3　实体棒料正挤压过程分析140

5.3.1　问题描述与分析140

5.3.2　创建三维模型141

5.3.3　创建新项目141

5.3.4　设置模拟控制初始条件141

5.3.5　创建对象141

5.3.6　划分网格145

5.3.7　定义材料145

5.3.8　定义驱动条件146

5.3.9　设置对称边界条件146

5.3.10　设定模拟控制信息147

5.3.11　设置对象间关系148

5.3.12　生成数据库148

5.3.13　分析模拟149

5.3.14　后处理149

5.4　挤压过程模具的应力分析151

5.4.1　问题描述与分析151

5.4.2　创建三维模型152

5.4.3　挤压成形模拟分析152

5.4.4　模具应力分析159

第6章　轧制成形及仿真实例详解165

6.1　概述165

6.2　轧制过程建立条件166

6.3　轧制时金属变形规律167

6.4　初轧过程模拟169

6.4.1　问题描述与分析169

6.4.2　创建新项目169

6.4.3　设置初始条件170

6.4.4　设置工件参数171

6.4.5　设置轧辊参数172

6.4.6　设置胎具参数174

6.4.7　设置初轧操作列表175

6.4.8　模拟预览178

6.4.9　创建主文件178

6.4.10　分析模拟179

6.4.11 后处理179

6.5　辊锻过程模拟180

6.5.1　问题描述与分析180

6.5.2　创建三维模型181

6.5.3　创建新项目181

6.5.4　设置模拟控制初始条件181

6.5.5　创建对象181

6.5.6　划分网格182

6.5.7　定义材料183

6.5.8　定义驱动条件184

6.5.9　设置边界条件186

6.5.10　设置轧件体积补偿187

6.5.11　设置对象间关系187

6.5.12　设置模拟控制信息188

6.5.13　生成数据库文件及分析求解188

6.5.14　后处理189

第7章　拉拔成形及仿真实例详解191

7.1　拉拔概述191

7.2　拉拔应力与变形192

7.3　影响拉拔的主要因素194

7.4　凹模锥角与拉拔应力关系的数值模拟195

7.4.1　问题描述与分析195

7.4.2　创建三维模型196

7.4.3　创建新项目196

7.4.4　设置模拟控制初始条件197

7.4.5　创建对象197

7.4.6　划分网格及局部细划198

7.4.7　定义材料201

7.4.8　定义驱动条件201

7.4.9　设置棒料边界条件和体积补偿201

7.4.10　设置对象间关系202

7.4.11　设置模拟控制信息203

7.4.12　生成数据库文件203

7.4.13　多任务生成204

7.4.14　批量队列分析求解204

7.4.15　后处理204

第8章　综合实例——复合镦挤模拟分析206

8.1.1　问题描述与分析206

8.1.2　创建三维模型206

8.1.3　第一次复合镦挤207

8.1.4　冲通孔217

8.1.5　第二次复合镦挤222

附录 国内外钢号对照表227

1．碳素结构钢227

2．优质碳素结构钢228

3．碳素工具钢231

4．合金结构钢232

5．淬透性合金结构钢235

6．弹簧钢236

7．高速工具钢237

8．不锈耐酸钢238

9．耐热钢241

10．易切结构钢242

11．合金工具钢243

参考文献245