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第1章 绪论 1

1.1材料成形数值模拟的基本概念 1

1.2材料成形数值模拟的工程意义及应用现状 1

1.2.1工程意义 1

1.2.2应用现状 2

1.3材料成形数值模拟的发展趋势 6

复习思考题 8

第2章 有限元与有限差分法基础 9

2.1有限元法基础 9

2.1.1基本概念与技术优势 9

2.1.2有限元方程的建立与应用 11

2.1.3有限元解的收敛性与误差控制 23

2.1.4非线性问题的有限元法 25

2.2有限差分法基础 27

2.2.1有限差分法的特点 27

2.2.2有限差分数学知识 28

2.2.3利用有限差分法求解应用问题的一般步骤 34

2.3边界元法和有限体积法简介 35

2.3.1边界元法 35

2.3.2有限体积法 36

2.4应用数值方法模拟材料成形的若干注意事项 36

2.4.1简化模型 36

2.4.2选择单元 38

2.4.3划分网格 39

2.4.4建立初始条件和边界条件 41

2.4.5定义材料参数 41

复习思考题 41

第3章 金属铸造成形中的数值模拟 43

3.1概述 43

3.2技术基础 43

3.2.1铸件凝固过程的数值模拟 43

3.2.2铸液充型过程的数值模拟 50

3.2.3铸件凝固收缩缺陷的数值模拟 56

3.2.4铸造应力场的数值模拟 61

3.3金属铸造成形数值模拟主流软件简介 66

3.3.1 MAGMAsoft 66

3.3.2 PROCAST 67

3.3.3 FLOW-3D Cast 68

3.3.4 JSCAST 69

3.3.5 AnyCasting 70

3.3.6华铸CAE 70

3.4应用案例 70

3.4.1防喷器壳体铸件凝固分析 70

3.4.2防喷器活塞的工艺结构设计 77

3.4.3变速箱上盖压铸件的流动与凝固分析 81

3.4.4其他案例 85

复习思考题 88

第4章 金属冲压成形中的数值模拟 89

4.1概述 89

4.2技术基础 89

4.2.1小变形弹塑性有限元法 90

4.2.2大变形弹塑性有限元法 95

4.2.3弹塑性有限元法应用中的若干技术问题 102

4.3金属冲压成形数值模拟主流软件简介 108

4.3.1 DynaForm 109

4.3.2 AutoForm 111

4.3.3 PAM-STAMP 2G 111

4.3.4 FTI Forming Suite 112

4.3.5 FASTAMP-NX 112

4.3.6 KMAS 113

4.4应用案例 113

4.4.1DynaForm工作界面 113

4.4.2利用DynaForm模拟冲压成形过程的一般步骤 114

4.4.3 S轨制件的冲压成形 116

4.4.4摩托车后挡泥板的冲压成形 124

4.4.5建筑扣件的弯曲成形 128

复习思考题 131

第5章 金属锻压成形中的数值模拟 133

5.1概述 133

5.2技术基础 135

5.2.1刚（黏）塑性有限元法 135

5.2.2热力耦合分析 148

5.3金属锻压成形数值模拟主流软件简介 152

5.3.1 Deform 152

5.3.2 Simufact.forming 153

5.3.3 Qform 155

5.3.4Tranvalor FORGE 156

5.3.5 CASFORM 157

5.4应用案例 158

5.4.1Deform工作界面 158

5.4.2叶片模锻 160

5.4.3其他应用案例 174

复习思考题 177

第6章 金属焊接成形中的数值模拟 179

6.1概述 179

6.2技术基础 180

6.2.1焊接热过程的数值模拟 180

6.2.2焊接应力与变形的数值模拟 193

6.2.3电阻点焊数值模拟 197

6.3金属焊接成形数值模拟主流软件简介 201

6.3.1SYSWELD 201

6.3.2 Simufact.Welding 202

6.4应用案例 202

6.4.1Sumifact.Welding工作界面 202

6.4.2前处理操作过程 202

6.4.3模拟结果分析 207

6.4.4其他案例 209

复习思考题 214

第7章 塑料注射成形中的数值模拟 216

7.1概述 216

7.2技术基础 217

7.2.1注射成形流动模拟 217

7.2.2注射成形保压模拟 228

7.2.3注射成形冷却模拟 231

7.2.4注射成形应力与翘曲模拟 239

7.3塑料注射成形数值模拟主流软件简介 246

7.3.1 Moldflow 246

7.3.2 Moldex3D 248

7.3.3 HsCAE3D 249

7.3.4 Z-MOLD 249

7.3.5其他 249

7.4应用案例 250

7.4.1 MPI操作界面与应用流程 250

7.4.2塑料堵盖的注射成形 252

7.4.3电器底座的成形外观质量改进 264

7.4.4汽车空调除霜口的注射浇口定位 267

7.4.5汽车内饰覆盖件的成形材料选择 268

复习思考题 269

参考文献 271