金属板料成形有限元模拟基础
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作者： 李泷杲主编
出 版 社：
出版时间： 2008-10-1字数： 616000版次： 1页数： 419印刷时间： 2008/10/01开本： 16开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787811244434包装： 平装内容简介
随着有限元技术和计算机技术日益成熟，金属板料成形过程的有限元模拟已经成为评估板材成形性能和模具工艺设计方案优劣的有效工具。伴随着我国汽车和航空宇航制造业的快速发展，在对形状复杂的钣金件需求日趋旺盛的同时，其对产品的品质要求也越来越高，因此对板料成形有限元模拟分析的需求也日趋迫切。基于这一目的，作者与法国ESI公司合作编写了本书，作为金属板成形模拟的基本教材。
本书以专业板成形有限元计算软件PAMSTAMP2G（2007）为平台，基于其显式求解器Autostamp，较详细介绍了整个板成形分析的基本步骤。全书从网格划分到有限元计算一共准备了19个例子，通过这些例子，读者可以很快地掌握板料有限元模拟的基本技能和高级技能。
本书除可作为高等工科院校材料、汽车、模具以及飞行器制造等相关专业的本专科教材以外，也可供从事钣金件、汽车覆盖件工艺设计和模具制造等工程技术人员参考。
目录
第一部分金属板成形基础理论
第1章 绪论
1.1有限元技术发展概述
1.1.1有限元理论发展历史简述
1.1.2有限元程序发展历史简述
1.2板料成形FEM发展概述
1.3主要板料成形模拟软件简介
1.4板料成形数值模拟关键技术
1.5板料成形数值模拟所能解决的主要问题
1.6板料成形数值模拟的发展趋势
思考与练习
第2章 板料成形数值仿真有限元基础
2.1有限元计算的要点和特点
2.2有限元计算与板料成形模拟
2.2.1显式有限元计算与隐式算法
2.2.2显式与隐式算法的优势与缺点
2.2.3显式算法在板料成形模拟方面的应用
2.2.4隐式算法在板料成形模拟方面的应用
2.2.5两种算法的比较
2.2.6PAMSTAMP2G求解器
2.3板成形中壳单元基本概念
2.3.1单元的3个基本概念：自由度、阶数和积分
2.3.2壳单元的厚向数值积分
2.3.3缩减积分的壳单元与沙漏
2.3.4板成形中壳单元类型
2.3.5合适的壳单元形状
2.4板成形模拟中的接触处理
2.4.1板成形分析中的接触搜索方法
2.4.2板成形分析中的接触力计算方法
2.4.3罚函数接触算法
2.4.4拉格朗日接触算法
2.4.5非线性罚函数接触算法
2.4.6 自接触算法
2.4.7PAMSTAMP2G中接触算法与模具自由度的关系
2.4.8摩擦系数
2.5自适应网格优化
2.5.1单元自适应优化概念
2.5.2单元自适应优化在PAMSTAMP2G中的参数设定
2.6拉延筋
2.6.1真实拉延筋与虚拟拉延筋
2.6.2 虚拟拉延筋在PAMSTAMP2G中的设定
2.7单位匹配
思考与练习
第3章板料成形的力学基础
3.1概述
3.2板料成形有限元仿真中常用到的塑性力学概念
3.2.1基本塑性力学概念
3.2.2厚向异性系数r
3.2.3应变强化指数n值
3.3板料成形有限元仿真中用到的材料模型
3.3.1屈服准则的基本概念
3.3.2常用各向异性材料的屈服准则
3.3.3材料的强化模型
3.3.4材料应力应变关系
3.3.5PAMSTAMP2G中用到的材料模型
3.3.6PAMSTAMP2G中材料参数设定
3.4板料的成形极限图
3.4.1成形极限图的概念
3.4.2成形极限理论方法和经验公式
……
第二部分金属板成形有限元模拟入门
第4章金属板料成形模拟解决方案PAMSTAMP2G
第5章PAMSTAMP2G环境及操作
第6章典型金属板料成形过程模拟
第三部分金属板成形有限元模拟进阶
第7章CAD模型导入与网格划分
第8章对象与属性
第9章PAMSTAMP2G冲压成形模拟回弹补偿
第10章PAMSTAMP2G钣金件展开反求
第11章模面快速设计Diemaker
第12章成形过程快速设定宏构建
第四部分特殊金属板成形有限元模拟示例
第13章内高压橡皮囊成形
第14章蒙皮拉伸成形过程模拟
第15章型材拉弯成形过程模拟
第16章热成形过程模拟
第17章超塑性成形过程模拟
第18章管弯曲成形过程模拟
第19章管内高压胀形过程模拟
参考文献
书摘插图
第一部分金属板成形基础理论
第1章绪论
1.1 有限元技术发展概述
在日趋全球化的市场氛围中，为了使产品性能更加出众、可靠，并尽可能地降低制造成本，CAE(Computer Aided Engineering)计算机辅助工程，已成为现代企业在日趋激烈的市场竞争中取胜的重要手段。它们与CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP等一起，形成了支持工程制造和制造业信息化的主要信息技术之一。目前，CAE软件已在国外广泛应用于核工业、铁道、石油化工、机械制造、汽车交通、电子、土木工程、生物医学、轻工、日用家电等工业和科学研究领域。采用CAE技术，极大地缩短了产品的研制周期，减少了开发费用，且有利于通过优化等手段开发出性能更为优越的产品。以国外轿车产品设计为例，以前通过经验设计需要制造200多辆样车才能完成汽车的安全碰撞设计，现在有80辆就足够了。大部分的设计内容都是通过CAE分析软件在电脑中模拟实现的，这样可以节约2/3的资金和大量研制时间。
广义的CAE（Computer Aided．Engineering）计算机辅助工程，其包括工程和制造业信息化的所有方面，而狭义的CAE概念，往往指的是计算机虚拟仿真。从板成形的角度出发，指的就是基于FEM(Finite element method)有限元法的板料成形模拟仿真。通常人们所说的CAE，主要指工程设计中的分析计算和仿真。在不同的领域内，CAE分析计算的核心系统都不尽相同。例如，在固体连续介质力学领域，主要是指有限元技术；而在流体分析领域，其核心常采用有限差分技术。要进行一次成功的计算，需要涉及到很多方面的知识和技能。因为其具有特殊性，早期的CAE软件的使用者大多是高校和研究机构里面的研究人员，并且软件的使用也非常专业化和复杂。随着CAE软件的应用领域越来越宽，其使用者也从占绝大多数的分析专家转变到目前的设计者和设计工程师占多数，软件也变得更加易于使用，界面更加友好和智能化，朝着适应用户要求的方向发展。
1.1.1有限元理论发展历史简述
1960年前后，美国的R．W．Clough教授及我国的冯康教授分别独立地在论文中提出了“有限单元”这一词。有限元法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示复杂的对象，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。……
