本書介紹了一種新型金屬雙層管復(fù)合成形方法——金屬雙層管沖擊液壓成形技術(shù)。
本書以金屬雙層管塑性成形為研究對(duì)象，從材料力學(xué)、彈塑性力學(xué)、靜水力學(xué)等角度，采用理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，系統(tǒng)揭示了金屬雙層管在沖擊液壓載荷作用下的成形機(jī)理與變形規(guī)律。
主要內(nèi)容包括金屬雙層管成形技術(shù)概述、金屬雙層管沖擊液壓成形機(jī)理、沖擊液壓脹形塑性本構(gòu)關(guān)系的構(gòu)建、金屬雙層管沖擊液壓成形規(guī)律與成形極限的研究、金屬雙層管沖擊液壓成形的優(yōu)化等。本書內(nèi)容力求精選，講究實(shí)用，圖文并茂，深入淺出，既有一定的理論深度，又有豐富的試驗(yàn)與仿真。
本書可以作為高等院校機(jī)械制造、材料加工工程等專業(yè)研究生、本科生的學(xué)習(xí)用書，也可為從事金屬塑性成形相關(guān)工作的技術(shù)人員提供參考。
劉建偉，工學(xué)博士，教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事金屬塑性成形、特種加工等方面的研究與教學(xué)工作。
在科研方面，近年來主持國(guó)家自然科學(xué)基金、廣西自然科學(xué)基金等國(guó)家/省部級(jí)科研項(xiàng)目10余項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇、出版專著2部；授權(quán)發(fā)明專利、實(shí)用新型專利30余項(xiàng)。
在教學(xué)研究方面，主持和參與省部級(jí)、地廳級(jí)教育教學(xué)改革項(xiàng)目15項(xiàng)，獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)，廣西高等教育自治區(qū)級(jí)教學(xué)成果特等獎(jiǎng)、一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)；發(fā)表教學(xué)研究論文10余篇，主編本科生教材3部。
第1章緒論001
1.1金屬雙層管成形技術(shù)001
1.1.1冶金復(fù)合式001
1.1.2機(jī)械復(fù)合式003
1.2液壓脹形技術(shù)006
1.2.1典型液壓脹形006
1.2.2徑壓脹形007
1.2.3脈動(dòng)液壓脹形008
1.2.4沖擊液壓脹形009
1.3雙層管液壓成形研究現(xiàn)狀011
1.3.1力學(xué)行為研究現(xiàn)狀011
1.3.2塑性本構(gòu)關(guān)系構(gòu)建方法研究現(xiàn)狀012
1.3.3成形規(guī)律研究現(xiàn)狀013
1.3.4成形極限研究現(xiàn)狀015
1.3.5加載路徑優(yōu)化研究現(xiàn)狀016
第2章金屬雙層管沖擊液壓成形機(jī)理021
2.1引言021
2.2成形原理021
2.3內(nèi)壓力形成的理論分析022
2.3.1有預(yù)成形情況022
2.3.2無預(yù)成形情況027
2.4內(nèi)壓力形成的模擬分析031
2.4.1不同模具型腔截面邊長(zhǎng)對(duì)管材液壓力變化及規(guī)律的研究 031
2.4.2不同沖擊速度對(duì)管材液壓力變化及規(guī)律的研究035
2.4.3不同內(nèi)外管間隙對(duì)管材液壓力變化及規(guī)律的研究036
2.5自然脹形區(qū)力學(xué)分析039
2.5.1管材動(dòng)態(tài)力學(xué)分析039
2.5.2管材應(yīng)力應(yīng)變分析044
2.6小結(jié)048
第3章金屬薄壁管沖擊液壓下塑性本構(gòu)關(guān)系的構(gòu)建051
3.1引言051
3.2金屬薄壁管動(dòng)態(tài)塑性本構(gòu)模型選擇052
3.3金屬薄壁管沖擊液壓脹形試驗(yàn)研究054
3.3.1液壓脹形試驗(yàn)系統(tǒng)054
3.3.2試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)處理057
3.3.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取方法059
3.3.4等效應(yīng)變和等效應(yīng)力的確定061
3.4金屬薄壁管動(dòng)態(tài)塑性本構(gòu)關(guān)系參數(shù)的確定066
3.4.1線性回歸法確定本構(gòu)關(guān)系參數(shù)066
3.4.2遺傳算法確定本構(gòu)關(guān)系參數(shù)068
3.5金屬薄壁管動(dòng)態(tài)塑性本構(gòu)關(guān)系的有限元模擬驗(yàn)證073
3.5.1基于ANSYS Workbench的數(shù)值模擬分析073
3.5.2基于DYNAFORM的數(shù)值模擬分析079
3.5.3模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析083
3.6小結(jié)087
第4章金屬雙層管沖擊液壓成形規(guī)律研究089
4.1引言089
4.2合模區(qū)成形規(guī)律的研究089
4.2.1脹形高度089
4.2.2圓角半徑091
4.2.3壁厚分布097
4.3自然脹形區(qū)成形規(guī)律的研究101
4.3.1應(yīng)力應(yīng)變101
4.3.2脹形高度114
4.3.3壁厚分布117
4.4小結(jié)121
第5章金屬雙層管沖擊液壓成形極限研究123
5.1引言123
5.2金屬雙層管成形極限分析123
5.2.1合模區(qū)的成形極限分析123
5.2.2自然脹形區(qū)的成形極限分析125
5.3載荷參數(shù)對(duì)金屬雙層管合模區(qū)成形極限的影響128
5.3.1載荷參數(shù)對(duì)管材最大脹形高度的影響128
5.3.2載荷參數(shù)對(duì)管材最小圓角半徑的影響130
5.3.3載荷參數(shù)對(duì)管材最小壁厚的影響132
5.4小結(jié)133
第6章金屬雙層管沖擊液壓成形優(yōu)化134
6.1引言134
6.2工藝參數(shù)及優(yōu)化目標(biāo)設(shè)計(jì)134
6.3響應(yīng)面模型的設(shè)計(jì)135
6.3.1響應(yīng)面模型的建立135
6.3.2響應(yīng)面模型的驗(yàn)證136
6.4響應(yīng)面模型的分析139
6.4.1方差分析139
6.4.2響應(yīng)面分析141
6.5多目標(biāo)優(yōu)化與有限元模擬結(jié)果144
6.6金屬雙層管沖擊液壓成形試驗(yàn)研究144
6.6.1沖擊液壓成形試驗(yàn)方案144
6.6.2試驗(yàn)結(jié)果與討論145
6.7小結(jié)149
第7章總結(jié)151
參考文獻(xiàn)155
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