无缝钢管减径过程的有限元虚拟仿真集成系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2009-12

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787502451059

丛书系列:

图书标签:

• 无缝钢管
• 减径
• 有限元分析
• 虚拟仿真
• 集成系统
• 材料力学
• 数值计算
• 工业仿真
• 金属成形
• 管材加工

《精密金属成形工艺仿真与优化》 引言： 在现代制造业，金属塑性成形技术扮演着至关重要的角色，尤其是在高精度、高性能金属构件的生产制造领域。从航空航天到汽车工业，从能源设备到精密仪器，对金属材料的精细化加工能力的需求日益增长。然而，传统的金属成形工艺往往依赖于经验、试错以及大量的物理实验，这不仅耗时耗力，而且难以应对日益复杂和精密的成形要求。随着计算科学的飞速发展，有限元分析（FEA）技术已成为理解、预测和优化金属成形过程的强大工具。 本书《精密金属成形工艺仿真与优化》正是基于这一时代背景，系统地探讨了如何运用先进的有限元仿真技术，实现对各类精密金属成形过程的深度洞察，并在此基础上进行工艺优化，最终提升产品质量、降低生产成本、缩短研发周期。本书并非专注于单一的成形工艺，而是以更广泛的视角，涵盖多种关键的精密金属成形技术，并着重阐述其背后的仿真原理、模型建立、参数调控以及优化策略。 内容概述： 本书共分为 九 大章节，旨在为读者提供一个全面而深入的精密金属成形仿真与优化知识体系。 第一章：精密金属成形基础理论回顾 本章将首先对精密金属成形的基本概念进行梳理和回顾，包括塑性变形理论、金属材料的本构关系、应变率效应、温度效应等影响成形过程的关键因素。在此基础上，将引出有限元方法在描述和求解复杂变形行为中的优势，并为后续章节的仿真分析奠定坚实的理论基础。内容将涵盖： 金属塑性变形的基本原理： 屈服准则、流动法则、应变硬化等。 材料本构模型的选择与应用： 线性强化、非线性强化、损伤模型等。 温度、应变率对材料性能的影响： 热粘塑性、动态回复等。 接触力学与摩擦模型在成形过程中的作用。 第二章：有限元分析（FEA）方法在金属成形中的应用基础 本章将深入介绍有限元方法的核心思想及其在金属成形仿真中的具体应用。重点将放在如何将复杂的物理过程离散化，建立单元模型，并求解控制方程。读者将了解： 有限元基本原理： 变分原理、伽辽金法等。 材料模型与单元类型的选择： 实体单元、壳单元、梁单元在不同成形过程中的适用性。 求解器与计算策略： 显式与隐式求解器的区别与选择，收敛性与稳定性分析。 前处理（建模、网格划分）与后处理（结果可视化、数据提取）的重要性。 第三章：冷镦与挤压工艺的仿真分析与优化 冷镦和挤压是批量生产高精度金属零件的常用工艺。本章将重点研究这两个工艺过程中材料的流动、应力分布、模具损耗等关键问题。我们将探讨如何利用FEA模拟材料的填充、变形以及可能出现的缺陷（如折叠、裂纹），并提出相应的优化方案，例如： 冷镦过程仿真： 坯料填充、模具接触、应力集中区域分析。 挤压过程仿真： 材料流动模式、挤压力计算、模具设计优化。 缺陷预测与控制： 折叠、表面裂纹、尺寸偏差的仿真分析。 工艺参数优化： 模具形状、道次设计、润滑条件等。 第四章：轧制过程（包括精密轧制）的有限元仿真 轧制是金属材料大规模生产和塑性变形的重要工艺。本章将聚焦于不同类型的轧制过程，特别是对精度要求极高的精密轧制。我们将详细阐述如何模拟轧件与轧辊之间的复杂相互作用，预测轧件的尺寸、形状精度以及内部组织变化，并探讨优化轧制参数以获得更佳的产品质量。内容将包括： 板材轧制仿真： 轧件变形、厚度控制、横向跑偏分析。 棒材与管材轧制仿真： 断面形状演变、尺寸精度控制。 精密轧制过程的挑战与仿真应对： 表面质量、形变均匀性。 轧辊设计与修磨的仿真评估。 第五章：拉伸与弯曲工艺的数值模拟 拉伸和弯曲是制造各种形状复杂的金属构件不可或缺的工艺。本章将深入研究这些工艺过程中材料的应变状态、应力分布以及断裂失效的预测。通过精细的仿真分析，我们将能够优化模具设计、拉伸比、弯曲半径等关键参数，以避免材料破裂、起皱等不良现象，并提高成形精度。 拉伸工艺仿真： 变厚度分析、局部屈曲预测、断裂起裂点预测。 弯曲工艺仿真： 回弹预测与补偿、起皱分析、圆角半径优化。 复合拉伸弯曲工艺的仿真。 模具与夹具设计的仿真验证。 第六章：旋压与旋压成形工艺的仿真分析 旋压工艺在生产锥形、筒形、球形等非对称零件方面具有独特的优势。本章将重点关注旋压过程中材料的逐层变形、应力与应变分布的动态变化，以及旋压工具的设计。通过仿真，我们将能够精确预测旋压件的尺寸精度、表面质量，并优化旋压参数以减少材料浪费和提高生产效率。 旋压变形机理的仿真模拟。 旋压工具（滚轮、心轴）的接触与作用力分析。 材料流动与厚度变化的预测。 旋压速度、进给量等参数的优化。 第七章：金属注射成形（MIM）与增材制造（AM）工艺的仿真 金属注射成形（MIM）和增材制造（AM，如3D打印）是近年来快速发展的高端制造技术。本章将分别探讨这两种工艺过程的仿真挑战与解决方案。对于MIM，我们将关注喂料的流动、烧结过程的收缩与变形；对于AM，我们将深入研究逐层熔融、热应力累积、变形与开裂等关键问题。 MIM喂料的流动性与填充仿真。 MIM烧结过程的体积收缩与形变预测。 AM（SLM, DMLS等）的熔池动力学与热传导仿真。 AM过程中的残余应力与变形分析。 AM支撑结构的设计与优化。 第八章：精密金属成形过程的耦合仿真与多场分析 许多精密金属成形过程并非孤立发生，而是受到多种物理场的耦合影响，例如温度、应变率、电磁场等。本章将重点介绍如何建立多物理场耦合仿真模型，以更真实地反映实际成形过程。我们将探讨热-力耦合、电-热-力耦合等典型耦合问题，以及如何利用这些耦合仿真结果进行更精细的工艺优化。 热-力耦合仿真在冲压、热成形中的应用。 电磁辅助成形（ECAE）的仿真分析。 考虑相变的成形过程仿真。 数值模拟结果与实验数据的对比验证。 第九章：精密金属成形工艺的智能化优化与集成 在掌握了各类成形工艺的仿真方法后，本章将进一步探讨如何将仿真技术与智能化优化手段相结合，构建高效的工艺设计与优化平台。我们将介绍诸如遗传算法、响应面法、机器学习等优化算法在成形参数优化中的应用，并展望未来集成仿真系统在智能制造中的发展趋势。 优化算法在工艺参数优化中的应用。 代理模型与机器学习在预测和优化中的作用。 工艺设计与仿真一体化平台的构建思路。 未来精密金属成形仿真技术的发展方向：实时仿真、数字孪生等。 结论： 本书《精密金属成形工艺仿真与优化》旨在为金属成形领域的工程师、研究人员和学生提供一个系统、全面且具有实践指导意义的参考。通过对各种精密金属成形工艺的深入仿真分析，读者将能够更深刻地理解材料的变形机理，更准确地预测工艺过程中的各种现象，并最终能够运用科学的仿真优化方法，实现金属构件的高精度、高质量、高效率生产。本书强调的是理论与实践的结合，期盼能为推动我国精密金属成形制造技术的进步贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆