金屬塑性成形過程無網(wǎng)格數(shù)值模擬方法

1  緒論 
1.1  無網(wǎng)格方法及其研究進(jìn)展 
1.1.1  無網(wǎng)格方法 
1.1.2  無網(wǎng)格方法分類及其研究進(jìn)展 
1.2  無網(wǎng)格方法的應(yīng)用領(lǐng)域 
1.3  金屬塑性成形過程的無網(wǎng)格方法 
參考文獻(xiàn) 
2  無網(wǎng)格方法的理論基礎(chǔ) 
2.1  引言 
2.2  微分方程的等效積分形式和加權(quán)殘值法 
2.2.1  微分方程的等效積分形式 
2.2.2  等效積分形式的近似方法——加權(quán)殘值法 
2.3  變分原理 
2.3.1  變分原理 
2.3.2  廣義變分原理 
參考文獻(xiàn) 
3  無網(wǎng)格方法基本理論與關(guān)鍵技術(shù) 
3.1  無網(wǎng)格方法的分類 
3.1.1  基于全局Galerkin弱式的無網(wǎng)格方法 
3.1.2  基于Petrov-Galerkin弱式的無網(wǎng)格方法 
3.1.3  基于配點(diǎn)強(qiáng)式的無網(wǎng)格方法 
3.1.4  基于邊界積分方程的無網(wǎng)格方法 
3.2  無網(wǎng)格法的主要近似方案 
3.2.1  核函數(shù)近似與重構(gòu)核質(zhì)點(diǎn)近似 
3.2.2  移動(dòng)最小二乘近似 
3.2.3  基于點(diǎn)插值法的近似 
3.2.4  單位分解近似 
3.2.5  自然鄰接點(diǎn)插值 
3.3  無網(wǎng)格方法中本質(zhì)邊界條件的處理 
3.3.1  拉格朗日乘子法 
3.3.2  修正的變分原理法 
3.3.3  罰函數(shù)法 
3.3.4  奇異權(quán)函數(shù)法 
3.3.5  與有限元耦合法 
3.3.6  完全變換法 
3.4  積分方案 
3.4.1  背景網(wǎng)格積分 
3.4.2  節(jié)點(diǎn)積分 
3.4.3  應(yīng)力點(diǎn)積分 
3.4.4  單位分解積分 
3.5  無網(wǎng)格伽遼金方法 
3.5.1  移動(dòng)最小二乘近似詳細(xì)方案 
3.5.2  無網(wǎng)格伽遼金方法及其求解過程 
參考文獻(xiàn) 
4  金屬塑性成形基本理論 
4.1  塑性力學(xué)基本理論 
4.1.1  引言 
4.1.2  應(yīng)力、應(yīng)變與應(yīng)變速率 
4.1.3  屈服準(zhǔn)則 
4.1.4  平衡方程與虛功率定理 
4.1.5  塑性勢與流動(dòng)法則 
4.1.6  應(yīng)變強(qiáng)化、等效應(yīng)力與等效應(yīng)變 
4.1.7  極值原理 
4.1.8  粘塑性理論 
4.2  剛（粘）塑性成形基本理論 
4.2.1  剛（粘）塑性材料的基本假設(shè) 
4.2.2  塑性力學(xué)基本方程及邊值條件 
4.2.3  剛（粘）塑性材料的變分原理 
4.2.4  金屬塑性成形過程中的摩擦模型 
4.3  傳熱學(xué)基本方程及其變分原理 
4.3.1  傳熱學(xué)基本方程 
4.3.2  傳熱學(xué)基本方程的變分原理 
參考文獻(xiàn) 
5  二維金屬塑性成形無網(wǎng)格伽遼金方法 
5.1  二維金屬塑性成形問題的無網(wǎng)格伽遼金法 
5.1.1  速度場的近似及等效應(yīng)變速率和體積應(yīng)變速率的矩陣表示 
5.1.2  系統(tǒng)能量速率泛函的組成及其變分 
5.1.3  接觸邊界摩擦條件的處理 
5.1.4  離散控制方程 
5.1.5  剛性區(qū)的處理 
5.1.6  初邊值條件的處理 
5.1.7  收斂判據(jù)及迭代收斂控制 
5.1.8  算法流程 
5.2  二維金屬塑性成形過程無網(wǎng)格伽遼金數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù) 
5.2.1  動(dòng)態(tài)邊界的自動(dòng)處理技術(shù) 
5.2.2  體積應(yīng)變率映射法 
5.2.3  邊界節(jié)點(diǎn)分布密度控制 
5.2.4  熱力耦合技術(shù)  
5.2.5  微觀組織模擬 
5.3  二維金屬塑性成形過程數(shù)值模擬算例 
5.3.1  棒材鐓粗過程 
5.3.2  擠壓過程 
5.3.3  鍛造過程 
5.3.4  熱力耦合成形過程與微觀組織模擬  
參考文獻(xiàn) 
6  三維金屬塑性成形過程無網(wǎng)格伽遼金數(shù)值模擬方法 
6.1  三維剛（粘）塑性無網(wǎng)格伽遼金方法 
6.1.1  速度場的近似及應(yīng)變速率的矩陣表示 
6.1.2  三維摩擦邊界條件的處理 
6.1.3  剛（粘）塑性無網(wǎng)格伽遼金方法剛度方程 
6.1.4  算法流程 
6.2  三維金屬塑性成形過程無網(wǎng)格伽遼金數(shù)值模擬關(guān)鍵技術(shù) 
6.2.1  模具型腔的幾何信息描述方法 
6.2.2  局部坐標(biāo)系的建立 
6.2.3  接觸節(jié)點(diǎn)邊界條件的處理 
6.2.4  動(dòng)態(tài)邊界的自動(dòng)處理技術(shù) 
6.2.5  單位分解積分方法的應(yīng)用 
6.3  數(shù)值算例 
6.3.1  三維方坯鐓粗過程 
6.3.2  棒材鐓擠過程 
參考文獻(xiàn) 
7  金屬塑性成形過程無網(wǎng)格伽遼金數(shù)值模擬 
7.1  連桿鍛造過程 
7.1.1  計(jì)算條件 
7.1.2  模擬結(jié)果與分析 
7.2  十字花件擠壓過程 
7.2.1  計(jì)算條件 
7.2.2  模擬及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 
7.3  等通道彎角擠壓過程 
7.3.1  數(shù)值模擬模型 
7.3.2  等通道彎角擠壓數(shù)值模擬分析及結(jié)果討論 
7.3.3  等通道彎角擠壓實(shí)驗(yàn)研究 
7.4  轉(zhuǎn)向節(jié)預(yù)鍛過程 
7.4.1  轉(zhuǎn)向節(jié)預(yù)成形件熱模鍛工藝設(shè)計(jì) 
7.4.2  轉(zhuǎn)向節(jié)預(yù)成形件成形過程的數(shù)值模擬 
參考文獻(xiàn)