板料成形计算机分析技术

本书是胡世光教授倡议编写的。它承袭了《板料冷压成形的工程解析》（北京航空航天大学出版社，2004年7月）、《板料成形中的计算机辅助技术》（北京航空航天大学出版社，1994年7月）两书的编写主旨和主要思路，反映了编著者所在教研室20多年以来的教学、科研积累，内容包括板料成形有限元分析技术与人工智能分析技术两部分。本书侧重于工程应用的介绍，注重实例而不拘泥于理论建立的论述严谨和数学推导的精密严格。读者学习本书内容除需熟悉板料成形的工程解析外，*好具有弹塑性理论、变形稳定性理论和张量分析等方面的初步知识。  

本书主要介绍了板料成形的计算机分析技术，包括有限元分析技术与人工智能分析技术两部分。在介绍两种分析方法的基本理论、公式推导和实施步骤的基础上，为推动工程应用，还列举了实例，以供参考。
本书可以用作航空宇航制造工程专业本科生、研究生的教材，也可为有关专业的学生和工程技术人员提供参考。

第1章 弹塑性有限元法
　　1.1 引言
板料塑性成形中涉及各种因素和遇到各种困难，其中最重要的就是成形过程中的力学分析，即成形过程中的应力应变计算问题。
经典的力学分析方法，正如在塑性理论中所知，根据微分平衡方程、几何变形方程及物理方程（包括屈服准则和应力应变关系），在给定的边界条件下求定解。这种方法的特点是根据实际问题中的几何关系和物理特性，经过合理的假设、恰当的简化而推导出相应的解析式，称为解析法。解析法在分析板料成形的应力应变关系上取得了很大的成效，因为它从几何和物理关系去推导公式，所以公式本身就蕴含着成形过程中各种因素的作用和相互关系。由于板料塑性成形是一个复杂的大变形过程，加之数学工具等方面的限制，该方法还难以取得整个变形过程的全解，特别是对于超出轴对称（旋转体）范围的复杂形状的板壳件的成形，用解析法计算还非常困难。
本章要介绍的有限元法，是一种与解析法完全不同的思路，它把整个受力结构划分成有限多个小的力学单元，互相连接而组成的集合体能提供整个结构的力学特性。其计算过程和计算结果都是一组离散的数值，故称为数值法。数值法能够按照实际情况选择计算模式，借助于计算机的高速运行和信息存储能力，以更多的变量求得板料成形过程中的应力应变全解，可计算的对象甚至是十分复杂的形状。
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