内容简介

本书是在第1版的基础上，结合材料成型专业教学计划与材料成型力学教学大纲着力编写。全书共分为7章，主要内容包括：应力应变分析、变形力学方程、工程法、滑移线理论及其应用、极限分析原理、上届法及其应用、塑性成形基础实验。同时每章后附有习题或思考题，便于学生复习和联系之用。该教材概念阐述清楚，理论结合实际，理论性和系统性较强，较好地反映了塑性加工理论的新发展，符合教学规律和认知规律，适应金属材料工程“宽口径、厚基础、重实践”的人才培养要求，实际使用效果好，深受师生广泛好评，有效提高了教学质量，也促进了学生学习能力、实践能力以及创新精神的培养。
本书既可作为材料类、机械类和力学类等专业本科生教学参考书，也可供生产、设计和科研部门的工程技术人员参考阅读。

前言概述

本书在第1版的基础上，根据材料成型专业教学计划并结合新工科“材料制备与加工工程”专业培养目标编写，旨在使读者掌握塑性变形力学基础，并能成功解决塑性成型力学问题。与此同时，考虑到轧制过程的重要性及复杂性，因而增设了多个章节对其进行了系统介绍，以使在进行轧制力学分析时能有更扎实的基础，从而助力获得可靠的轧制力能参数。全书分塑性变形力学基础与轧制原理两部分。第一部分从应力与应变的基本概念入手，建立求解材料成型问题的基本方程，进而结合材料成型实际讲述主要解析方法，即工程法、滑移线法、上界法以及变分法，用以展示解析解的求解原理和特点；在此部分的各章中均给出了前述各种解法在轧制力能参数求解上的应用，包括一些编者近几年来的研究成果，以强化知识的运用。另一方面，为获得对第一部分中关于轧制技术的深入理解，第二部分重点介绍轧制成型的基本原理，包括参数描述、轧制条件、变形特征等。此外，书中也在最后两章介绍了利用人工智能求解轧制力能参数的方法，希望能够启发读者就此方向开展更为深入的研究。根据本人多年的教学经验，本书在编写时力求体现以下特点：在编排结构上，注意系统性，章节之间尽量做到承上启下、连贯呼应，以保证阅读的流畅；在内容的阐述上，力求文字精炼，注意理论联系实际，循序渐进，并积极提炼知识中体现的科学思维与普遍的方法论，以培养学生的创新精神及分析问题、解决问题的能力；在内容的选择上，积极引入了本领域与交叉学科的前沿成果，以满足读者对先进理论和技术的渴求；对于各章的重要公式，积极结合图形按照依据充分、逻辑合理、结论可靠的要求进行了较为详尽的推导，还结合工程实例做了相应的物理意义阐述，以加强学生对公式的深入理解。在编写过程中，东北大学赵德文教授、兄弟院校同行以及冶金出版社都提出了许多宝贵意见，在此表示感谢。本书的出版，得到了江苏省优秀青年基金（BK20180095）与国家自然科学基金（52074187，U1960105）的共同资助，在此深表谢意。本书可作为高等学校材料、机械类专业的本科生用书，也可供工程技术人员参考。由于编者水平有限，书中不妥之处敬请读者批评指正。

作者介绍

1986年5月9日出生，博士，讲师。已在国际著名期刊Meccanica、Appliedmathematicalmodeling、InternationalJournalofMechanicalSciences、JournalofMechanicalScienceandTechnology及国内期刊JournalofIronandSteelResearch,JournalofCentralSouthUniversity，工程力学，计算力学学报，应用力学学报等上发表学术科研论文30余篇，其中第一作者SCI、EI检索论文20余篇，一些研究工作引起了国内外著名教授的关注和应用。担任国际知名期刊Meccanica、Journal
ofEngineeringManufacture、JournalofManufacturingProcesses、MathematicalProblemsinEngineering评审专家。2013年获辽宁省自然科学学术成果奖三等奖。参编专著“成形能率积分线性化原理及应用”一部（2012年，冶金工业出版社）。

目录

0 绪论
0.1 金属塑性成型的特点
0.2 塑性成型力学及基本研究内容
0.3 塑性成型的基本受力特点与成型方式
0.4 塑性成型力学的基本解法与发展方向
1 应力与应变
1.1 应力
1.1.1 应力状态的基本概念
1.1.2 点应力状态
1.2 主应力
1.2.1 主应力、应力张量不变量
1.2.2 应力椭球面
1.3 主剪应力
1.4 应力张量的分解
1.4.1 八面体面和八面体应力
1.4.2 应力张量的分解
1.4.3 主应力图与主偏差应力图
1.5 应变
1.5.1 应变状态的基本概念
1.5.2 几何方程
1.5.3 一点附近的应变分析
1.6 主应变、应变张量不变量
1.7 应变张量分解
1.8 主应变图
1.9 应变速率
1.9.1 锻压
1.9.2 轧制
1.9.3 拉伸
1.9.4 挤压
1.10 应变表示法
1.10.1 工程相对变形表示法
1.10.2 对数变形表示法
思考题
习题
2 变形力学方程
2.1 力平衡方程
2.1.1 直角坐标系的力平衡方程
2.1.2 用极坐标表示的力平衡方程
2.1.3 圆柱面坐标系的平衡方程
2.1.4 球面坐标系的平衡方程
2.2 应力边界条件及接触摩擦
2.2.1 应力边界条件方程
2.2.2 金属塑性加工中的接触摩擦
2.2.3 应力边界条件的种类
2.3 变形协调方程
2.4 屈服准则
2.4.1 屈服准则的含义
2.4.2 屈雷斯卡屈服准则
2.4.3 密赛斯屈服准则
2.4.4 屈服准则的几何解释
2.4.5 屈服准则的实验验证
2.4.6 屈服准则在材料成型中的实际运用
2.4.7 应变硬化材料的屈服准则
2.5 双剪应力屈服准则
2.5.1 屈服方程
2.5.2 几何描述与精度
2.5.3 比塑性功率
2.6 几何逼近屈服准则
2.6.1 屈服方程与轨迹
2.6.2 比塑性功率
2.6.3 实验验证
2.7 应力与应变的关系方程
2.7.1 弹性变形时的应力和应变关系
2.7.2 塑性应变时应力和应变的关系
2.7.3 应力应变顺序对应规律及其应用
2.7.4 屈服椭圆图形上的应力分区及其与塑性变形时工件尺寸变化的关系
2.8 等效应力和等效应变
2.8.1 等效应力
2.8.2 等效应变
……
3 工程法
4 滑移线理论及应用
5 极限分析原理
6 上界法在成型中的应用
7 变分法及其应用
8 轧制过程基本概念
9 实现轧制过程的条件
10 轧制过程中的宽展
11 轧制过程中的前滑与后滑
12 BP神经网络及其在轧制中的应用
13 轧制过程中智能化方法的综合运用
参考文献