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粉末成形过程的计算机模拟

摘要第1-5页
ABSTRACT第5-10页
第一章 绪论第10-19页
 1.1 粉末冶金成形技术综述第10-14页
  1.1.1 粉末加工工艺的发展第10页
  1.1.2 钢模压制方法第10-12页
  1.1.3 粉末等静压成形第12页
  1.1.4 金属粉末轧制第12页
  1.1.5 粉末挤压成形第12-13页
  1.1.6 金属粉末注射成形第13-14页
 1.2 有限元法的发展及其应用第14-15页
  1.2.1 有限元法的要点和特性第14页
  1.2.2 有限元法的发展、现状和未来第14-15页
 1.3 课题研究的背景、目的、意义和内容第15-19页
  1.3.1 课题提出的背景第15-16页
  1.3.2 课题研究的目的第16页
  1.3.3 本课题的研究意义第16-18页
  1.3.4 课题研究的内容第18-19页
第二章 粉末材料塑性成形基本原理及有限元模拟的基本原理第19-29页
 2.1 粉末压制过程中的相关理论第19页
 2.2 影响压制过程的因素第19-21页
  2.2.1 粉末物理性能的影响第19-20页
  2.2.2 粉末纯度(化学成分)的影响第20页
  2.2.3 粉末粒度及粒度组成的影响第20页
  2.2.4 粉末形状的影响第20页
  2.2.5 松装密度的影响第20-21页
 2.3 金属挤压过程的主要理论和方法第21-25页
  2.3.1 挤压成形概述第21页
  2.3.2 金属流动与制品的组织性能第21页
  2.3.3 正挤压时的金属流动特点第21-22页
  2.3.4 填充挤压阶段金属流动行为第22页
  2.3.5 基本挤压阶段金属流动行为第22-25页
  2.3.6 终了挤压阶段金属流动行为第25页
 2.4 有限元模拟的理论和关键技术第25-29页
  2.4.1 有限单元法的分类第25-26页
  2.4.2 有限单元法非线性方程组的数值解法第26页
  2.4.3 有限单元法中的虚位移原理第26-27页
  2.4.4 有限单元法中高斯定理第27页
  2.4.5 有限单元法中的网格划分方法第27-29页
第三章 粉末成形的模具设计与材料模型的建立第29-47页
 3.1 计算机辅助模具设计第29-30页
 3.2 粉末压制模具设计第30-31页
 3.3 粉末挤压模具设计第31-32页
 3.4 粉末材料的变形及特征第32-37页
  3.4.1 基础理论的发展第32-33页
  3.4.2 粉末材料的变形与致密化特征第33-37页
 3.5 粉末体和土体的联系和区别第37-38页
 3.6 粉末材料的屈服准则第38-44页
  3.6.1 致密材料的屈服准则第38页
  3.6.2 烧结材料的屈服准则第38-39页
  3.6.3 粉末材料屈服准则第39-41页
  3.6.4 粉末材料屈服准则的常用表达形式第41-42页
  3.6.5 粉末材料屈服准则的物理意义及几何意义第42-44页
 3.7 MARC中的粉末材料 Shima屈服准则第44-47页
  3.7.1 屈服准则里几个参数的意义第44-45页
  3.7.2 Shima模型里需要通过试验来确定的参数第45-47页
第四章 铝粉末压制过程的数值模拟第47-67页
 4.1 有限元软件 MSC.Marc/ Mentat的选用及其介绍第47页
 4.2 Marc里粉末成形模块介绍和及其参数的设置第47-53页
  4.2.1 关于初始相对密度的设置和压制后坯体的密度分布第47-51页
  4.2.2 边界条件的施加第51页
  4.2.3 接触条件的确定第51页
  4.2.4 泊松比的设置第51-52页
  4.2.5 求解方法的设置第52-53页
 4.3 单向压制的模拟结果及其分析第53-60页
  4.3.1 实验材料及设备第53页
  4.3.2 基于 MARC的有限元模型第53-54页
  4.3.3 各压制压力下终了时压坯密度分布第54-56页
  4.3.4 400MPa下坯料密度变化情况第56-58页
  4.3.5 400MPa下等效 Mises应力情况第58页
  4.3.6 400MPa下等效塑性应变情况第58-60页
 4.4 双向压制的模拟结果及其分析第60-66页
  4.4.1 基于 MARC有限元模拟的有限元模型第60-62页
  4.4.2 各压制压力下终了时压坯密度分布第62页
  4.4.3 各个载荷下压坯最终的平均密度第62页
  4.4.4 400MPa下坯料密度变化情况第62-64页
  4.4.5 400MPa下等效 Mises 应力情况第64-65页
  4.4.6 400MPa下等效塑性应变情况第65-66页
 4.5 本章小结第66-67页
第五章 压制坯挤压成形过程的数值模拟第67-84页
 5.1 有限元软件 Deform的选用及其介绍第67-68页
 5.2 刚塑性有限元法模拟可压缩材料模块的相关原理第68-71页
  5.2.1 刚塑性有限元法概述第68页
  5.2.2 刚塑性材料的变分原理第68-69页
  5.2.3 刚塑性可压缩材料的变分原理第69-71页
 5.3 二维挤压模拟结果分析第71-79页
  5.3.1 挤压比为4,模角不同情况下的结果分析第71-73页
  5.3.2 挤压比为6,模角不同情况下的结果分析第73-75页
  5.3.3 挤压比为9,模角不同情况下的结果分析第75-77页
  5.3.4 挤压比为12,模角不同情况下的结果分析第77-79页
 5.4 三维挤压模拟结果分析第79-83页
  5.4.1 三维模型的确定第79-80页
  5.4.2 挤压过程中坯料的密度变化第80页
  5.4.3 挤压过程中的应力变化情况第80-81页
  5.4.4 坯料中粉末质点的流动情况第81-83页
 5.5 本章小结第83-84页
第六章 结论第84-85页
致谢第85-86页
参考文献第86-91页
附录:硕士期间的论文第91页

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