《金属塑性成形原理》作为一门材料科学与工程专业重点课程,是金属塑性加工技术的基础理论。主要讲述了金属塑性变形过程中工件与模具的弹、塑性变形及控制;材料的几何尺寸、组织结构与性能的演变规律、机理及调控;金属塑性成形问题的理论力学分析方法及相应工程解法;塑性成形件质量的定性分析方法。
该课程讲述了金属塑性的基本概念、金属塑性的影响因素、金属塑性变形力学分析的基本方程和特点、不同的塑性成形工艺、常用的塑性成形工艺力/能计算方法,具体为:
1.课程背景知识:材料塑性的基本概念;金属塑性成形的特点;金属塑性成形的分类方法;金属塑性成形理论发展概况。
2.金属塑性成形的力学基础:应力状态和应变状态的基本概念及相关计算;应力平衡微分方程、几何方程与变形协调方程;塑性力学本构关系与两大屈服准则;平面问题和轴对称问题。
3.金属塑性成形中的摩擦:金属塑性成形中摩擦的特点以及摩擦对金属塑性成形的影响;摩擦机理;摩擦条件的数学表达式;摩擦系数的影响因素;塑性成形中的润滑。
4.主应力法及其应用:主应力法的基本原理;常见金属流动类型变形力的计算;轴对称镦粗时的变形特点;厚壁圆筒的成形力计算。
5.平面变形问题的滑移线法:滑移线的概念及有关规定;滑移线的沿线特性和跨线特性;建立滑移线场的分析推理法;塑性区的应力边界条件;常见的滑移线场类型;滑移线理论在塑性加工中的应用。
6.上限法及其应用:上限法的基本概述;虚功原理及基本能量方程式;最大散逸功原理;上、下限定理;上限法的解题步骤和应用实例。