金屬材料流變學(xué)理論及應(yīng)用

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 流變學(xué)概述及發(fā)展歷史 1
1.1.1 流變學(xué)含義 1
1.1.2 流變學(xué)發(fā)展歷史 2
1.1.3 流變學(xué)研究內(nèi)容 3
1.2 流變學(xué)在金屬材料加工中的應(yīng)用 4
1.2.1 流變學(xué)在鑄造加工中的應(yīng)用 4
1.2.2 流變學(xué)在半固態(tài)金屬加工中的應(yīng)用 5
1.2.3 流變學(xué)在塑性加工中的應(yīng)用 5
1.2.4 流變學(xué)在其他金屬材料加工中的應(yīng)用 6
第2章 運(yùn)動與變形、應(yīng)力與應(yīng)變描述 9
2.1 物體的運(yùn)動 9
2.2 變形與運(yùn)動的空間與物質(zhì)描述 10
2.3 應(yīng)力分析 11
2.3.1 一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài) 12
2.3.2 應(yīng)力張量 13
2.3.3 主應(yīng)力、應(yīng)力張量不變量以及其他特征應(yīng)力 14
2.4 應(yīng)變分析 24
2.4.1 一點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài) 25
2.4.2 應(yīng)變張量 27
2.4.3 主應(yīng)變、應(yīng)變張量不變量以及其他特征應(yīng)變 27
第3章 流變學(xué)本構(gòu)關(guān)系 32
3.1 流變模型理論 32
3.2 常見的流變模型 34
3.2.1 Kelvin-Voigt模型 35
3.2.2 Maxwell模型 38
3.2.3 Poynting-Thompson模型 40
3.2.4 Bingham黏彈塑性模型 42
3.3 多維流變模型 43
3.3.1 二維黏彈性流變模型 43
3.3.2 正交各向異性黏彈性模型 47
3.3.3 多孔正交黏彈性模型 50
3.3.4 三維黏彈性流變模型 54
3.3.5 非正交黏彈性流變模型 57
3.4 統(tǒng)一本構(gòu)理論 59
3.4.1 統(tǒng)一本構(gòu)方程的一般特征 59
3.4.2 流動法則與運(yùn)動方程 61
3.4.3 內(nèi)變量演化方程 64
3.4.4 穩(wěn)定性和單值性準(zhǔn)則 65
第4章 合金材料在凝固過程中的流變行為 67
4.1 引入內(nèi)變量參數(shù)的本構(gòu)關(guān)系 67
4.1.1 模型框架 68
4.1.2 黏塑性勢 69
4.1.3 內(nèi)變量演化方程 71
4.2 基于熱-力模型凝固過程的流變學(xué)本構(gòu)關(guān)系 72
4.2.1 熱控制方程 72
4.2.2 力控制方程 73
4.2.3 黏塑應(yīng)變性模型 73
第5章 流變學(xué)在鑄造及半固態(tài)成形過程中的應(yīng)用 75
5.1 鋁硅合金的鑄造流變特性 75
5.1.1 模型建立 75
5.1.2 數(shù)學(xué)方程建立 78
5.2 連續(xù)鑄鋼 80
5.2.1 模型建立 80
5.2.2 彈性變形 81
5.2.3 黏塑性變形 83
5.2.4 計(jì)算案例 85
5.3 半固態(tài)成形 86
5.3.1 半固態(tài)合金的流變現(xiàn)象 87
5.3.2 本構(gòu)模型描述 87
第6章 流變學(xué)在材料塑性變形中的應(yīng)用 93
6.1 本構(gòu)關(guān)系的建立 94
6.2 TRIP鋼本構(gòu)模型的建立 97
6.2.1 相變誘導(dǎo)塑性鋼的黏塑性分析 97
6.2.2 蠕變條件下的本構(gòu)關(guān)系 100
6.2.3 應(yīng)力松弛條件下的本構(gòu)關(guān)系 105
6.3 微觀力學(xué)與宏觀流變模型的內(nèi)在關(guān)系 110
6.3.1 組織演變觀察與分析 110
6.3.2 殘余奧氏體測定 112
6.4 非彈性回復(fù)分析 115
6.5 有限元仿真實(shí)例 120
第7章 流變學(xué)在其他金屬加工過程中的應(yīng)用 124
7.1 焊接過程中的流變學(xué)應(yīng)用 124
7.1.1 熱黏塑性耦合分析 124
7.1.2 彈黏塑性分析 126
7.2 熱軋過程中的流變學(xué)應(yīng)用 128
7.3 激光加工過程中的流變學(xué)應(yīng)用 133
參考文獻(xiàn) 137
附錄A 本構(gòu)理論的基礎(chǔ)知識 141