塑性力學與軋製原理（簡體書）

本書系統地介紹了金屬塑性成形力學與軋製原理，全書共分15章，主要內容包括：金屬塑性變形的應力應變分析，變形力學方程，摩擦與潤滑，求解塑性變形問題的滑移線法及數值計算法，軋製變形的基本概念、基本過程，力能參數計算以及人工智能應用等。

帥美榮，1978年生，太原科技大學副教授，從事軋製理論專業。主要科研成果及已出版著作：1)SHUAIMeirong,LIUHao,LiHaibin,HUANGZhiquan,HUANGQingxue,DeformationfeatureofTC4rodbasedonmulti-linetrianglepasssystem,RareMetalMaterialsandEngineering,2017,46(10):2770-2774(SCI)2)帥美榮,李海濱,李華英,朱豔春，黃志權，TC4熱連軋棒材微觀組織演變分析，材料熱處理學報，2017,38(8):41-443)帥美榮,李鉑濤,劉昊,多線段孔型連軋棒線材力能參數分析,鍛壓技術,2016,41(1):137-1414)SHUAIMeirong,HUANGQingxue,ZHUYanchun,LuPAN,SpreadmodelforTC4alloyrodduringthethree-rolltandemrollingprocess,RareMetalMaterialsandEngineering,2013,42(5):909-913(SCI)5)SHUAIMeirong,HUANGQingxue,QINJIanPing,ZHUYanchun,AnalysisofMechanicalParametersduringHotContinuousRollingProcessofTitaniumAlloyTC11Rod,RareMetalMaterialsandEngineering,2012,41(6):0950-0957(SCI)6)MeirongShuai,QingxueHuang,JianpingQIN,LuPAN,PassDesignMethodforRollingTitaniumAlloyRod,AdvancedMaterialsResearch,2012,476-478:894-897(EI)7)帥美榮,黃慶學,秦建平,朱豔春,鈦合金棒材軋製成型研究進展,材料導報,2012,26(2):111-1158)MeirongShuai,QingxueHuang,YanchunZhu,FiniteElementSimulationoftheHot-RollingProcessofTitaniumAlloyBar,AdvancedMaterialsResearch,2011,145:181-186(EI)9)SHUAIMei-rong,LIUShao-bo,GaoCong-min,QINJian-ping,FiniteElementSimulationoftheCold-RollingProcessofShapedSteelTubeforDriveShaft，JOURNALOFIRONANDSTEELRESEARCH，2010,17(8):25-29(SCI)10)秦建平，帥美榮，特種軋製技術，化學工業出版社，2008

第一章緒論1.1金屬塑性成形的特點及分類1.2金屬塑性成型的分類1.2.1根據成型時工件的受力方式分類1.2.2按溫度特徵分類1.3金屬塑性成形與軋製原理的研究內容和任務第二章應力分析2.1內力和應力2.1.1外力和內力2.1.2應力2.2應力狀態和應力圖示2.2.1一點的應力狀態2.2.2應力圖示2.3斜面上的應力及應力邊界條件2.4主應力與應力常量2.4.1主應力及應力張量的不變量2.4.2應力狀態的幾何圖示2.5應力張量的分解2.5.1八面體面和八面體應力2.5.2應力球張量和應力偏張量第三章應變分析3.1位移與應變3.1.1位移分量和轉動分量基本概念3.1.2應變分量3.1.3單位相對位移張量及應變張量3.2主應變及應變張量不變量3.3體積應變及不可壓縮性條件3.4主應變圖3.5應變張量的分解第四章變形力學方程4.1力平衡微分方程4.1.1直角坐標系的力平衡微分方程4.1.2極坐標系的力平衡微分方程4.1.3柱坐標系的力平衡微分方程4.2幾何方程4.2.1應變表示的幾何方程4.2.2應變增量與變形速度表示的幾何方程4.3屈服準則
4.3.1屈雷斯卡屈服準則4.3.2密賽斯屈服準則4.3.3屈服準則的幾何圖形4.4應力與應變的關係方程4.4.1彈性變形時應力與應變的關係4.4.2塑性變形時應力與應變的關係4.4.3塑性變形增量理論4.4.4塑性變形全量理論4.5等效應力和等效應變4.5.1等效應力4.5.2等效應變4.5.3等效應力與等效應變的關係4.6平面應變問題與軸對稱問題4.6.1平面應變問題4.6.2軸對稱問題第五章塑性變形抗力5.1變形抗力的概念5.2變形抗力的測定5.2.1變形抗力曲線測定方法5.2.2熱狀態下的變形抗力曲線5.2.3冷狀態下的變形抗力曲線5.3變形抗力計算模型5.3.1熱變形時變形抗力模型5.3.2冷變形時變形抗力模型5.4影響變形抗力的因素5.4.1金屬化學成分及組織狀態對變形抗力的影響5.4.2變形溫度對變形抗力的影響5.4.3變形程度對變形抗力的影響5.4.4變形速率對變形抗力的影響5.5變形抗力曲線第六章金屬塑性成形中的摩擦和潤滑6.1金屬塑性成形中摩擦的特點和影響6.2金屬塑性成形中摩擦的分類及機理6.2.1幹摩擦6.2.2邊界摩擦6.2.3流體摩擦
6.2.4摩擦機理6.3接觸表面摩擦力計算6.3.1庫侖摩擦條件6.3.2.金屬的種類和化學成分的影響6.4.2工具表面狀態的影響6.4.3變形溫度的影響6.4.4變形速度的影響6.4.5接觸面上單位壓力的影響6.5金屬塑性成形中的潤滑6.5.1金屬塑性成形對潤滑劑的要求6.5.2塑性成形時常用的潤滑劑6.5.3潤滑劑中的添加劑6.5.4表面磷化-皂化處理6.6不同塑性加工條件下的摩擦係數第七章滑移線理論及應用7.1滑移線場7.2漢基(Hencky)方程7.3滑移線的幾何性質707.4應力邊界條件和滑移線場的繪製7.4.1應力邊界條件7.4.2滑移線場的繪製7.5滑移線場的速度場7.5.1速度場7.5.2速度矢端圖7.6常見的滑移線場問題7.6.1窄錘頭衝壓厚板時的應力分佈7.6.2粗糙平行平板間金屬層的壓縮(不完全解)7.6.3粗糙平行平板間金屬層的壓縮(完全解)第八章數值計算法8.1有限元法8.1.1彈塑性有限元法8.1.2剛塑性有限元法8.2邊界元法8.3條元法概述8.3.1條元法的提出
8.3.2條元法三維軋製理論體系第九章軋製過程的基本概念9.1變形區主要參數9.2金屬在變形區內的流動規律第十章實現軋製過程的條件10.1咬入條件10.2穩定軋製條件10.3咬入價段與穩定軋製階段咬人條件的比較10.4改善咬入條件的途徑第十一章軋製過程中的寬展11.1寬展及其分類11.2影響寬展的因素11.3寬展計算公式11.4孔型軋製時寬展的特點及其簡化計算第十二章軋製過程中的前滑和後滑12.1軋製過程中的前滑和後滑現象12.2中性角的確定12.3前滑值的計算公式12.4影響前滑的因素12.5連續軋製中的前滑及有關工藝參數的確定第十三章軋製過程力能參數的計算13.1計算軋製單位壓力的理論13.1.1沿接觸弧單位壓力的分佈規律13.1.2計算單位壓力的T.卡爾曼微分方程13.1.3單位壓力卡爾曼微分方程的A.И.采裡柯夫解13.1.4E.奧羅萬單位壓力微分方程和R.B.西姆斯單位壓力公式13.2軋製壓力的工程計算13.2.1影響軋件對軋輥總壓力的因素13.2.2接觸面積的確定13.2.3金屬實際變形抗力的確定13.2.4平均單位壓力的計算13.3軋機傳動力矩及功率的計算
13.3.1傳動力矩的組成13.3.2軋製力矩的確定13.3.3附加摩擦力矩的確定13.3.4空轉力矩的確定13.3.5靜負荷圖13.3.6、可逆式軋機的負荷圖13.3.7、主電機的功率計算第十四章斜軋運動學14.1軋輥的運動速度14.2軋件的運動速度14.3變形區內金屬的滑移14.4大送進角軋製第十五章斜軋機力能參數計算15.1接觸面積的計算15.2變形速度及變形程度15.3斜軋單位壓力計算15.4頂頭上軸向力的計算15.5斜軋受力分析及力矩計算第十六章人工智能在軋製過程中的應用16.1人工智能在軋製領域應用的背景和作用16.1.1人工智能進入軋製領域的背景16.1.2人工智能在軋製領域的作用16.1.3國內外發展狀況16.2人工智能在軋製過程中的應用16.2.1軋製問題求解機制與求解方法的分類16.2.2幾種智能方法相結合在軋製中的應用16.2.3人工智能與其他方法相結合在軋製中的應用