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第一章 金属加工引言1

1.1 定义和范围1

目录1

1.2 成形过程分类2

1.3 成形过程的应力状态2

1.4 成形极限9

第二章 金属微观结构12

2.1 引言12

2.2 晶格12

2.3 变形机理13

2.4 理想晶体15

2.5 实际晶体的塑性变形18

2.6 位错源20

2.7 加工硬化22

3.2 应力定义26

第三章 应力分析26

3.1 引言26

3.3 点的一般应力状态27

3.4 应力标识27

3.5 符号约定28

3.6 点的剪应力互等28

3.7 面上的总应力29

3.8 点的一般应力状态的静平衡30

3.9 应力张量31

3.10 点的主应力31

3.11 应力张量的不变量33

3.12 某些主应力状态34

3.13 应力球张量与偏张量35

3.14 应力偏张量的不变量36

3.15 有效应力36

3.16 点的平面应力状态37

3.17 平面应力状态的莫尔表示法39

3.18 三维应力莫尔圆41

3.19 平面应变条件42

3.20 在一般座标中围绕一点邻近区域的平衡方程42

3.21 在圆柱座标中围绕一点邻近区域的平 衡方程43

3.22 在球面座标中围绕一点邻近区域的平衡方程45

第四章 应变分析52

4.1 引言52

4.2 连续体内点的位移52

4.3 无限小应变56

4.4 无限小应变张量57

4.5 应变速率和应变速率张量57

4.6 连续性或体积不变方程58

4.7 无限小应变偏量的二阶不变量59

4.8 应变增量的莫尔圆60

4.9 拉伸时小应变和应变增量的确定61

4.10 拉伸时的有限应变62

4.11 均匀有限应变的确定62

4.12 稳态连续运动中有限应变的确定64

4.13 应变速率的确定65

4.14 非稳态运动中应变增量和有限应变的确定65

4.15 无限小应变分量一览67

第五章 应力-应变关系72

5.1 引言72

5.2 广义虎克定律73

5.3 弹性剪切形变能75

5.4 塑性变形的开始和塑性方程式76

5.5 简单拉伸时的塑性方程式78

5.6 应力-应变速率方程式78

5.7 塑性变形功或比能79

5.9 变形比功率80

5.8 变形功率80

5.10 机械能的热当量81

第六章 各向同性硬化材料的塑性条件86

6.1 引言86

6.2 拉伸时的塑性变形87

6.3 压缩时的塑性变形90

6.4 典型有效应力-有效应变曲线92

6.5 二种屈服准则93

6.6 三维应力空间中的屈服表面94

6.7 二维应力平面上的屈服轨迹95

6.8 用管状试样研究双向应力97

6.9 塑性方程式对延性材料的有效性验证98

6.10 在高的静液压力下的试验99

6.11 瞬时屈服条件的轨迹100

6.12 塑性方程式的积分102

6.13 塑性流动时的压力测量107

第七章 变形方程式118

7.1 引言118

7.2 静态试验118

7.3 某些静态应力-应变曲线119

7.4 低应变速率和高温下的变形126

7.5 高应变速率和高温下的变形127

7.6 根据速度修正的温度132

7.7 高应变速率和低温下的变形137

第八章 屈曲和颈缩142

8.1 引言142

8.2 压杆的屈曲142

8.3 拉伸时的颈缩144

8.4 简单拉伸时的失稳144

8.5 压缩时的失稳146

8.7 薄壁球受内压时的失稳147

8.6 薄壁管的扭转失稳147

8.8 薄壁管在内压和轴向载荷下的失稳150

8.9 颈缩理论与实验结果的比较153

第九章 颈缩应力和断裂力学158

9.1 引言158

9.2 颈缩区应力的一般概念158

9.3 圆柱试样颈缩处的应力159

9.4 平板单向拉伸时颈缩区的应力163

9.5 对断裂的了解163

9.6 脆性材料的断裂164

9.7 延性材料的断裂167

9.8 复合应力下的断裂169

9.9 其它试验结果171

9.10 小结172

10.1 引言176

第十章 成形问题的一些解法176

10.2 一般问题177

10.3 均匀塑性变形能法178

10.4 切块法181

10.5 实验确定应力和应变速率的直观塑性法186

10.6 用直观塑性法确定平面应变时的应力分布188

10.7 用直观塑性法确定轴对称应变时的应力分布192

10.8 小结194

第十一章 滑移线法196

11.1 引言196

11.2 平面应变的平衡方程198

11.3 滑移线的微分方程200

11.4 用于滑移线的屈服条件201

11.5 汉基-普朗特网202

11.6 滑移线的性质203

11.7 边值问题205

11.8 滑移线网的绘制207

11.9 一些问题的解211

11.10 沿滑移线的连续方程214

11.11 某些滑移线的速变间断216

11.12 速度图或速端图217

第十二章 滑移线解的普拉格表示法，完全解及上限载荷225

12.1 引言225

12.2 建立滑移场的普拉格法226

12.3 完全解230

12.4 约翰逊的上限载荷法232

12.5 工藤的上限载荷法236

12.6 轴对称问题的上限解238

12.7 小结241

13.1 引言244

第十三章 摩擦244

13.2 回顾246

13.3 金属摩擦机理246

13.4 摩擦系数的滑移线分析250

13.5 小结255

第十四章 锻造258

14.1 引言258

14.2 回顾260

14.3 镦粗时的平面和轴对称应变261

14.4 平面应变镦粗的切块近似解263

14.5 轴对称镦粗的切块近似解268

14.6 在粗糙面间平面应变镦粗的滑移线解272

14.7 均匀能解273

14.8 平面应变和轴对称镦粗的上限解275

14.9 平面应变闭式模叠镦的切块近似解277

14.10 轴对称闭式模叠镦的切块近似解281

14.11 不同边界条件下轴对称闭式模锻的近似解287

14.12 镦粗和轴对称闭式模锻时局部单位压力的实验值和理论值的比较297

14.13 速端图297

14.14 平面应变和轴对称闭式模锻的滑移线解302

14.15 小结306

第十五章 杆件挤压314

15.1 引言314

15.2 回顾315

15.3 速度场和应变速率分布316

15.4 均匀塑性变形能解322

15.5 切块解326

15.6 滑移线解332

15.7 上限解337

15.8 直观塑性法解339

15.9 实验观察343

15.10 小结346

第十六章 管形件和杯形件挤压356

16.1 引言356

16.2 速度场358

16.3 均匀塑性变形能解359

16.4 切块解360

16.5 滑移线解364

16.6 上限解366

16.7 直观塑性法解368

16.8 实验观察373

16.9 小结376

第十七章 压印382

17.1 引言382

17.2 流动模型383

17.3 切块解Ⅰ（方形槽未充满）390

17.4 切块解Ⅱ（方形槽充满）399

17.5 滑移线解（方形槽）401

17.6 上限解（方形槽）402

17.7 切块解（三角形及半圆形槽）405

17.8 压印实验结果406

17.9 理论与实验值比较412

17.10 小结418

第十八章 板材轧制421

18.1 引言421

18.2 回顾422

18.3 变形功和轧制分离力423

18.4 单位轧压力的切块解425

18.5 中性点位置432

18.6 有前张力和后张力的轧制434

13.7 轧辊压扁效应434

18.8 滑移线解435

18.9 上限解438

13.10 直观塑性法和实验数据439

18.11 小结439

第十九章 变薄旋压444

19.1 引言444

19.2 回顾446

19.3 锥形件变薄旋压的变形能解446

19.4 锥形件壁厚变化452

19.5 锥形件可旋性457

19.6 筒形件变薄旋压的分析方法458

19.7 筒形件正旋时的切块解和滑移线解461

19.8 筒形件反旋时的切块解和滑移线解466

19.9 筒形件可旋性468

19.10 小结469

20.1 引言471

20.2 回顾471

第二十章 线材和棒材拉拔471

20.3 均匀变形能解473

20.4 无后张力时拉拔应力的切块解475

20.5 有后张力时拉拔应力的切块解478

20.6 无后张力时拉拔应力的滑移线解478

20.7 有后张力时拉拔应力的滑移线解482

20.8 拉拔应力的上限解482

20.9 用分瓣模测量线材拉拔时的摩擦系数484

20.10 小结486

第二十一章 管材拉拔491

21.1 引言491

21.2 回顾…………………………………………（491 ）21.3 管材拉拔应力的均匀变形能解492

21.4 采用固定芯棒时拉拔应力的切块解494

21.5 采用可动芯棒时拉拔应力的切块解496

21.7 管材拉拔的上限解498

21.6 无摩擦和无应变硬化时拉拔应力的滑移线解498

21.8 小结499

第二十二章 机械加工504

22.1 引言504

22.2 回顾504

22.3 连续切屑形成机理506

22.4 恩斯特-墨钦特理论及李-歇弗尔理论511

22.5 希尔理论：允许范围514

22.6 修正的解515

22.7 新参数517

22.8 实验观察520

22.9 小结523

附录532

笛卡儿座标表533

单位换算表539

英汉术语对照540