《剛塑性有限元——理論、方法及套用》是2013年科學出版社出版的圖書，作者劉相華。
基本介紹
- 書名：剛塑性有限元——理論、方法及套用
- 作者：劉相華
- ISBN：978-7-03-036860-7
- 頁數：362
- 定價：88.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2013年3月
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書介紹了作者在剛塑性有限元理論與套用方面的研究成果，證明了剛塑性可壓縮材料的變分原理和特定材料總能耗率泛函極值點的唯一性，解決了兩類奇異點的處理、半接觸單元接觸區表征等難題，為軋制問題的剛塑性有限元求解提供了理論基礎。同時，本書給出了用剛塑性有限元法解析各種金屬成形過程的實例，對軋制過程解析的系列有限元軟體進行了詳細介紹。
本書可供從事金屬材料成形工作的科研人員、工程設計人員、高等院校的教師和研究生參考閱讀，也可作為材料加工工程及材料學專業的碩士生、博士生的教學參考書。
圖書目錄
前言
第1章緒論
1.1剛塑性有限元解析的對象和任務
1.1.1金屬成形概述
1.1.2適於用剛塑性有限元求解的金屬成形過程
1.1.3剛塑性有限元解析的基本任務
1.2金屬成形工藝技術的發展
1.2.1軋制技術
1.2.2鍛造技術
1.2.3擠壓技術
1.2.4迴轉成形技術
1.3金屬成形過程解析理論與方法的回顧
1.3.1工程法
1.3.2滑移線法
1.3.3基於能量原理的各種解法
1.4金屬成形過程的數值解法
1.4.1彈塑性有限元法及其早期研究工作
1.4.2國內彈塑性有限元法在金屬成形分析中套用進展
1.4.3黏塑性有限元法
1.4.4無格線法
1.4.5其他數值解法
1.4.6早期數值解法的計算時間
1.5剛塑性有限元概述
1.5.1剛塑性有限元法及其早期國外研究工作
1.5.2拉格朗日乘數法
1.5.3罰函式法
1.5.4可壓縮法
1.5.5國內剛塑性有限元研究與套用進展
1.6本書內容與結構
參考文獻
第2章塑性力學基本方程
2.1三維空間問題的基本方程
2.1.1變形、變形速度與位移、位移速度關係（幾何方程）
2.1.2變形、變形速度與應力關係（本構方程）
2.1.3力平衡方程
2.1.4屈服條件（塑性方程）
2.2平面變形問題的基本方程
2.2.1平面變形的幾何方程
2.2.2平面變形的本構方程
2.2.3平面變形的力平衡方程
2.2.4平面變形的屈服條件
2.3軸對稱問題的基本方程
2.3.1軸對稱問題的幾何方程
2.3.2軸對稱問題的本構方程
2.3.3軸對稱問題的力平衡方程
2.3.4軸對稱問題的屈服條件
2.4塑性成形過程求解的邊界條件
2.4.1塑性成形過程的四類邊界面
2.4.2外力邊界條件
2.4.3位移和速度邊界條件
2.4.4摩擦邊界條件
參考文獻
第3章剛塑性材料模型
3.1剛塑性材料的類型
3.1.1理想剛塑性材料
3.1.2剛塑性硬化材料
3.1.3剛黏塑性材料
3.1.4剛塑性可壓縮材料概述
3.2剛塑性可壓縮材料的力學方程
3.2.1屈服條件
3.2.2塑性勢和變形速度
3.2.3應力一變形速度關係及等效變形速度
3.2.4剛塑性可壓縮材料的流動法則
3.3剛塑性可壓縮材料模型討論
3.3.1剛塑性可壓縮材料模型的罰函式性質
3.3.2可壓縮參數對體積變化的影響
參考文獻
第4章剛塑性材料的變分原理
4.1理想剛塑性材料的變分原理
4.1.1剛塑性材料第一變分原理
4.1.2第一變分原理的一般形式及其物理意義
4.1.3第一變分原理與避免局部極小
4.1.4剛塑性材料第二變分原理
4.2剛塑性可壓縮材料的變分原理
4.2.1問題提出
4.2.2剛塑性可壓縮材料變分原理的證明
4.2.3剛塑性可壓縮材料的變分原理的適用範圍
4.3剛塑性可壓縮材料的廣義變分原理
4.3.1不完全廣義變分原理
4.3.2完全廣義變分原理
4.4速度敏感材料的總能耗泛函及其變分原理
4.4.1速度敏感材料的總能耗泛函
4.4.2速度敏感材料的變分原理
4.5剛塑性材料變分原理的一般形式
參考文獻
第5章剛塑性材料能耗率泛函及其性質
5.1總能耗率泛函的構成
5.1.1塑性變形功與功率泛函
5.1.2摩擦功率泛函
5.1.3張力功率泛函
5.1.4速度不連續面上的剪下功率泛函
5.1.5總能耗率泛函
5.2總能耗率泛函極值點唯一性
5.2.1關於極值點唯一性的兩個猜想
5.2.2極值點唯一性證明
5.2.3泛函極值點唯一性的討論
5.3總能耗率極值點的特徵及收斂條件判定
5.3.1極值點附近的泛函特徵
5.3.2總能耗率泛函收斂條件
5.3.3速度修正量收斂條件
參考文獻
第6章剛塑性有限元的求解方法與途徑
6.1剛塑性有限元的求解的思路和做法
6.1.1基本思路
6.1.2求解過程的一般步驟
6.1.3求解框圖
6.2確定研究對象的求解區域
6.2.1存在兩個坐標面對稱的成形過程
6.2.2存在一個坐標面對稱的成形過程
6.2.3軸對稱和點對稱的成形過程
6.2.4不對稱的成形過程
6.2.5塑性加工過程對稱性應滿足的條件
6.3總能耗率泛函的計算方法
6.3.1計算能耗率泛函需要的條件
6.3.2單元能耗率泛函的計算方法
6.3.3按單元求和的總能耗率泛函
6.4總能耗率泛函的最小化
6.4.1總能耗率泛函駐值條件
6.4.2擬牛頓法求解
6.4.3總能耗率泛函最小值的一維搜尋
6.5溫度場與速度場的耦合求解
6.5.1溫度場與速度場的準耦合求解
6.5.2準耦合求解時的收斂判定
6.5.3溫度場與速度場的完全耦合求解
6.5.4完全耦合求解時的收斂判定
6.5.5溫度場與速度場的偽耦合求解
參考文獻
……
第7章剛塑性有限元格線分析
第8章剛塑性有限元計算公式
第9章求解中幾個關鍵問題及其處理
第10章金屬成形過程溫度場的有限元解法
第11章軋制過程二維溫度場分析程式開發
第12章三維平板軋制過程剛塑性有限元程式開發
第13章剛塑性有限元求解軋制問題的套用實例
第14章剛塑性有限元求解套用實例
第15章金屬成形數值模擬研究新進展
附錄
第1章緒論
1.1剛塑性有限元解析的對象和任務
1.1.1金屬成形概述
1.1.2適於用剛塑性有限元求解的金屬成形過程
1.1.3剛塑性有限元解析的基本任務
1.2金屬成形工藝技術的發展
1.2.1軋制技術
1.2.2鍛造技術
1.2.3擠壓技術
1.2.4迴轉成形技術
1.3金屬成形過程解析理論與方法的回顧
1.3.1工程法
1.3.2滑移線法
1.3.3基於能量原理的各種解法
1.4金屬成形過程的數值解法
1.4.1彈塑性有限元法及其早期研究工作
1.4.2國內彈塑性有限元法在金屬成形分析中套用進展
1.4.3黏塑性有限元法
1.4.4無格線法
1.4.5其他數值解法
1.4.6早期數值解法的計算時間
1.5剛塑性有限元概述
1.5.1剛塑性有限元法及其早期國外研究工作
1.5.2拉格朗日乘數法
1.5.3罰函式法
1.5.4可壓縮法
1.5.5國內剛塑性有限元研究與套用進展
1.6本書內容與結構
參考文獻
第2章塑性力學基本方程
2.1三維空間問題的基本方程
2.1.1變形、變形速度與位移、位移速度關係（幾何方程）
2.1.2變形、變形速度與應力關係（本構方程）
2.1.3力平衡方程
2.1.4屈服條件（塑性方程）
2.2平面變形問題的基本方程
2.2.1平面變形的幾何方程
2.2.2平面變形的本構方程
2.2.3平面變形的力平衡方程
2.2.4平面變形的屈服條件
2.3軸對稱問題的基本方程
2.3.1軸對稱問題的幾何方程
2.3.2軸對稱問題的本構方程
2.3.3軸對稱問題的力平衡方程
2.3.4軸對稱問題的屈服條件
2.4塑性成形過程求解的邊界條件
2.4.1塑性成形過程的四類邊界面
2.4.2外力邊界條件
2.4.3位移和速度邊界條件
2.4.4摩擦邊界條件
參考文獻
第3章剛塑性材料模型
3.1剛塑性材料的類型
3.1.1理想剛塑性材料
3.1.2剛塑性硬化材料
3.1.3剛黏塑性材料
3.1.4剛塑性可壓縮材料概述
3.2剛塑性可壓縮材料的力學方程
3.2.1屈服條件
3.2.2塑性勢和變形速度
3.2.3應力一變形速度關係及等效變形速度
3.2.4剛塑性可壓縮材料的流動法則
3.3剛塑性可壓縮材料模型討論
3.3.1剛塑性可壓縮材料模型的罰函式性質
3.3.2可壓縮參數對體積變化的影響
參考文獻
第4章剛塑性材料的變分原理
4.1理想剛塑性材料的變分原理
4.1.1剛塑性材料第一變分原理
4.1.2第一變分原理的一般形式及其物理意義
4.1.3第一變分原理與避免局部極小
4.1.4剛塑性材料第二變分原理
4.2剛塑性可壓縮材料的變分原理
4.2.1問題提出
4.2.2剛塑性可壓縮材料變分原理的證明
4.2.3剛塑性可壓縮材料的變分原理的適用範圍
4.3剛塑性可壓縮材料的廣義變分原理
4.3.1不完全廣義變分原理
4.3.2完全廣義變分原理
4.4速度敏感材料的總能耗泛函及其變分原理
4.4.1速度敏感材料的總能耗泛函
4.4.2速度敏感材料的變分原理
4.5剛塑性材料變分原理的一般形式
參考文獻
第5章剛塑性材料能耗率泛函及其性質
5.1總能耗率泛函的構成
5.1.1塑性變形功與功率泛函
5.1.2摩擦功率泛函
5.1.3張力功率泛函
5.1.4速度不連續面上的剪下功率泛函
5.1.5總能耗率泛函
5.2總能耗率泛函極值點唯一性
5.2.1關於極值點唯一性的兩個猜想
5.2.2極值點唯一性證明
5.2.3泛函極值點唯一性的討論
5.3總能耗率極值點的特徵及收斂條件判定
5.3.1極值點附近的泛函特徵
5.3.2總能耗率泛函收斂條件
5.3.3速度修正量收斂條件
參考文獻
第6章剛塑性有限元的求解方法與途徑
6.1剛塑性有限元的求解的思路和做法
6.1.1基本思路
6.1.2求解過程的一般步驟
6.1.3求解框圖
6.2確定研究對象的求解區域
6.2.1存在兩個坐標面對稱的成形過程
6.2.2存在一個坐標面對稱的成形過程
6.2.3軸對稱和點對稱的成形過程
6.2.4不對稱的成形過程
6.2.5塑性加工過程對稱性應滿足的條件
6.3總能耗率泛函的計算方法
6.3.1計算能耗率泛函需要的條件
6.3.2單元能耗率泛函的計算方法
6.3.3按單元求和的總能耗率泛函
6.4總能耗率泛函的最小化
6.4.1總能耗率泛函駐值條件
6.4.2擬牛頓法求解
6.4.3總能耗率泛函最小值的一維搜尋
6.5溫度場與速度場的耦合求解
6.5.1溫度場與速度場的準耦合求解
6.5.2準耦合求解時的收斂判定
6.5.3溫度場與速度場的完全耦合求解
6.5.4完全耦合求解時的收斂判定
6.5.5溫度場與速度場的偽耦合求解
參考文獻
……
第7章剛塑性有限元格線分析
第8章剛塑性有限元計算公式
第9章求解中幾個關鍵問題及其處理
第10章金屬成形過程溫度場的有限元解法
第11章軋制過程二維溫度場分析程式開發
第12章三維平板軋制過程剛塑性有限元程式開發
第13章剛塑性有限元求解軋制問題的套用實例
第14章剛塑性有限元求解套用實例
第15章金屬成形數值模擬研究新進展
附錄
