出版社： 机械工业出版社
ISBN：9787111770121
版次：1
品牌：机工出版
包装：平装
开本：16开
出版时间：2024-12-01
用纸：胶版纸
页数：249
编辑推荐
介绍了用4种CAE分析工具模拟19种典型金属材料加工过程，涵盖铸造成型、体积成形、焊接、热处理，详述了ProCAST、DEFORM、Abaqus和DANTE有限元仿真分析软件在金属材料加工中的应用，是金属材料机工领域工程技术人员、高等院校材料成型及控制工程专业学生掌握CAE分析的工具必备
内容简介
本书分4篇，全面介绍了ProCAST、DEFORM、Abaqus和DANTE有限元仿真分析软件在金属材料铸造成型、塑性成形和切削加工、焊接和热处理过程数值模拟中的应用，包括低压铸造、压力铸造、连续铸造、离心铸造、阀体熔模铸造等8种典型铸造成型工艺模拟；模锻、挤压和轧制3种典型体积成形工艺模拟，以及切削加工过程模拟；点焊、无坡口板材对焊、有坡口板材对焊、管材对焊和T形接头焊5种典型焊接成形工艺模拟；气体渗碳和低压渗碳、气体渗碳淬火、多级渗碳淬火和回火3种典型热处理工艺模拟。本书案例丰富，图文并茂，可以帮助从事金属材料加工的人员掌握相应的CAE分析工具，以实现相关工艺过程的设计优化。
本书可供金属材料加工领域工程技术人员使用，也可作为高等院校材料成型及控制工程专业师生的教材。
作者简介
郑文涛，博士，沈阳工业大学材料科学与工程学院副教授，曾在深圳富士康科技集团和上海惠普有限公司担任项目经理和供应链机构件项目开发经理，发表论文25篇，其中SCI检索14篇，EI检索3篇，ISTP检索4篇，授权发明专利7项。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 CAE技术在材料加工中的应用 2
1.2.1 在铸造成型中的应用 2
1.2.2 在锻造成形中的应用 3
1.2.3 在焊接中的应用 3
1.2.4 在金属热处理中的应用 4
1.3 CAE分析软件介绍 4
1.3.1 铸造成型CAE分析软件 4
1.3.2 锻造成形CAE分析软件 5
1.3.3 焊接CAE分析软件 6
1.3.4 金属热处理CAE分析软件 7
1.3.5 通用CAE分析软件 7
第1篇
基于ProCAST软件的金属铸造成型CAE分析
第2章 叶轮砂型铸造过程模拟 10
2.1 概述 10
2.2 前处理 10
2.2.1 初始设置 10
2.2.2 分析步设置 13
2.3 后处理 18
2.3.1 温度场 18
2.3.2 流场 20
2.3.3 缺陷分析 20
第3章 砂型铸造导轨应力变形模拟 21
3.1 概述 21
3.2 前处理 21
3.2.1 初始设置 21
3.2.2 分析步设置 23
3.3 后处理 28
3.3.1 温度场 28
3.3.2 应力场和位移场 29
3.3.3 缺陷分析
第4章 轮毂低压铸造成型过程模拟 31
4.1 概述 31
4.2 前处理 31
4.2.1 初始设置 31
4.2.2 分析步设置 37
4.3 后处理 42
4.3.1 固相率分布和凝固时间 42
4.3.2 温度场 43
4.3.3 流场 43
4.3.4 缺陷分析 43
第5章 副车架压力铸造成型过程模拟 45
5.1 概述 45
5.2 前处理 45
5.2.1 初始设置 45
5.2.2 分析步设置 46
5.3 后处理 51
5.3.1 温度场 51
5.3.2 凝固时间和固相率 52
5.3.3 流场 52
5.3.4 缺陷分析 52
第6章 管材连续铸造成型过程模拟 54
6.1 概述
6.2 前处理 54
6.2.1 初始设置 54
6.2.2 分析步设置 57
6.3 后处理 62
第7章 管材离心铸造成型过程模拟 64
7.1 概述 64
7.2 前处理 64
7.2.1 初始设置 64
7.2.2 分析步设置 65
7.3 后处理 68
7.3.1 温度场和流场 68
7.3.2 缺陷分析 70
第8章 阀体熔模铸造成型过程模拟 71
8.1 概述 71
8.2 前处理 71
8.2.1 初始设置 71
8.2.2 分析步设置 73
8.3 后处理 76
8.3.1 温度场和流场 76
8.3.2 缺陷分析 77
第9章 曲轴壳型铸造成型过程模拟 79
9.1 概述 79
9.2 前处理 79
9.2.1 初始设置 79
9.2.2 分析步设置 81
9.3 后处理 84
9.3.1 温度场和流场 84
9.3.2 缺陷分析 86
第2篇
基于DEFORM软件金属塑性成形及切削加工CAE分析
第10章 涡轮盘模锻成形过程模拟 88
10.1 概述 88
10.2 前处理 88
10.2.1 创建新项目 88
10.2.2 工件设置 91
10.2.3 上模设置 94
10.2.4 下模设置 98
10.2.5 分析步设置 98
10.2.6 模型定位 99
10.2.7 相互作用设置 100
10.2.8 生成数据文件 101
10.2.9 提交求解器计算 102
10.3 后处理 103
第11章 管材挤压成形过程模拟 106
11.1 概述
11.2 前处理 106
11.2.1 创建新项目 106
11.2.2 工件设置 107
11.2.3 上模设置 108
11.2.4 下模设置 109
11.2.5 分析步设置 110
11.2.6 模型定位 110
11.2.7 相互作用设置 110
11.2.8 生成数据文件 111
11.2.9 提交求解器计算 111
11.3 后处理 111
第12章 板材连续轧制成形过程模拟 114
12.1 概述 114
12.2 前处理 114
12.2.1 创建新项目 114
12.2.2 工件设置 115
12.2.3 挡板设置 118
12.2.4 轧辊设置 118
12.2.5 分析步设置 120
12.2.6 模型定位 120
12.2.7 相互作用设置 120
12.2.8 生成数据文件 121
12.2.9 提交求解器计算 121
12.3 后处理 121
第13章 切削加工过程模拟 124
13.1 概述 124
13.2 前处理 124
13.2.1 创建新项目 124
13.2.2 工件设置 125
13.2.3 刀具设置 127
13.2.4 分析步设置 129
13.2.5 模型装配 129
13.2.6 相互作用设置 130
13.2.7 生成数据文件 130
13.2.8 提交求解器计算 130
13.3 后处理 130
第3篇
基于Abaqus软件金属焊接CAE分析
第14章 双层板电阻点焊过程模拟 134
14.1 概述 134
14.2 前处理 137
14.2.1 初始设置 137
14.2.2 创建部件 140
14.2.3 网格划分和单元属性设置 144
14.2.4 创建材料并赋予部件 149
14.2.5 创建装配 151
14.2.6 分析步设置 152
14.2.7 相互作用设置 153
14.2.8 创建载荷和边界条件 158
14.2.9 任务生成 163
14.3 后处理 165
14.3.1 应力场 167
14.3.2 位移场 168
14.3.3 温度场 169
第15章 无坡口板材对焊过程模拟 170
15.1 概述 170
15.2 前处理 172
15.2.1 初始设置 172
15.2.2 创建部件 172
15.2.3 网格划分和单元属性设置 173
15.2.4 创建材料并赋予部件 174
15.2.5 创建装配 174
15.2.6 分析步设置 175
15.2.7 相互作用设置 175
15.2.8 创建载荷和边界条件 175
15.2.9 任务生成 176
15.3 后处理 179
15.3.1 温度场 179
15.3.2 应力场 180
15.3.3 位移场 180
第16章 有坡口板材对焊过程模拟 182
16.1 概述 182
16.2 焊接传热模型前处理 182
16.2.1 初始设置 182
16.2.2 创建部件 183
16.2.3 网格划分和单元属性设置 183
16.2.4 创建材料并赋予部件 185
16.2.5 创建装配 185
16.2.6 分析步设置 185
16.2.7 相互作用设置 185
16.2.8 创建载荷和边界条件 187
16.2.9 任务生成 187
16.3 焊接应力模型前处理 189
16.3.1 初始设置 189
16.3.2 单元属性设置 189
16.3.3 分析步设置 189
16.3.4 相互作用设置 190
16.3.5 创建载荷和边界条件 190
16.3.6 任务生成 192
16.4 后处 192
16.4.1 温度场 192
16.4.2 应力场 192
16.4.3 位移场 193
第17章 有坡口管材对焊过程模拟 194
17.1 概述 194
17.2 前处理 195
17.2.1 初始设置 195
17.2.2 创建部件 195
17.2.3 网格划分和单元属性设置 196
17.2.4 创建材料并赋予部件 197
17.2.5 创建装配 198
17.2.6 分析步设置 198
17.2.7 相互作用设置 198
17.2.8 创建载荷和边界条件 200
17.2.9 任务生成 200
17.3 后处理 202
第18章 T形接头焊接过程模拟 204
18.1 概述 204
18.2 前处理 205
18.2.1 初始设置 205
18.2.2 创建部件 205
18.2.3 网格划分和单元属性设置 206
18.2.4 创建材料并赋予部件 207
18.2.5 创建装配 207
18.2.6 分析步设置 207
18.2.7 相互作用设置 208
18.2.8 创建载荷和边界条件 209
18.2.9 任务生成 210
18.3 后处理 212
第4篇
基于DANTE软件金属热处理CAE分析
第19章 内花键气体渗碳和低压渗碳过程模拟 216
19.1 概述 216
19.2 前处理 217
19.2.1 初始设置 217
19.2.2 创建部件 217
19.2.3 部件装配 218
19.2.4 网格划分和单元属性设置 218
19.2.5 创建材料并赋予部件 223
19.2.6 分析步设置 224
19.2.7 初始状态定义 225
19.2.8 创建约束边界条件和相互作用 225
19.2.9 任务生成 228
19.3 后处理 229
第20章 内花键齿轮气体渗碳淬火过程模拟 230
20.1 概述 230
20.2 前处理 231
20.2.1 创建材料并赋予部件 231
20.2.2 分析步设置 231
20.2.3 初始状态定义 235
20.2.4 创建约束边界条件和相互作用 236
20.2.5 任务生成 239
20.3 后处理 240
第21章 齿轮多级渗碳淬火回火热处理过程模拟 242
21.1 概述 242
21.2 前处理 243
21.2.1 初始设置 243
21.2.2 创建部件 243
21.2.3 部件装配 243
21.2.4 网格划分和单元属性设置 243
21.2.5 创建材料并赋予部件 245
21.2.6 分析步设置 246
21.2.7 初始状态定义 246
21.2.8 创建约束边界条件和相互作用 247
21.2.9 任务生成 248
21.3 后处理 248
前言/序言
前..言
随着科技的飞速发展，金属材料加工行业正经历着前所未有的变革。计算机辅助工程（CAE）技术在金属材料加工领域的应用，无疑为这一行业注入了新的活力。本书旨在介绍金属材料加工CAE技术及其应用，为广大读者提供理论与实践兼顾的参考资料，帮助读者快速掌握应用ProCAST、DEFORM、Abaqus和DANTE仿真分析软件进行金属材料加工工艺过程仿真的技能。
本书主要以典型案例为依托，详细介绍了金属材料加工CAE技术与应用。
本书概述了数值模拟技术采用的有限元法和有限元差分法、CAE技术在铸造、锻压、焊接和热处理方面的主要应用、专用的模拟仿真软件及其主要功能；分4篇讲解了ProCAST、DEFORM、Abaqus、DANTE在铸造成型、塑性成形和切削加工、焊接、热处理过程数值模拟中的应用，其中，第1篇包含第2~9章，分别介绍了叶轮砂型铸造、砂型铸造导轨、轮毂低压铸造、副车架压力铸造、管材连续铸造、管材离心铸造、阀体熔模铸造和曲轴壳型铸造仿真分析前、后处理操作过程；第2篇包含第10~13章，分别介绍了涡轮盘模锻、管材挤压、板材连续轧制和切削加工仿真分析前、后处理操作过程；第3篇包含第14~18章，分别介绍了双层板电阻点焊、无坡口板材对焊、有坡口板材对焊、有坡口管材对焊和T形接头焊接仿真分析前后处理操作过程；第4篇包含第19~21章，分别介绍了内花键气体渗碳和低压渗碳、内花键齿轮气体渗碳淬火和齿轮多级渗碳淬火回火热处理工艺仿真分析前、后处理操作过程。
为了更清晰地呈现出模拟分析仿真结果，书中为部分图形提供了二维码，可在相应位置扫码查看。各章的模型文件可在百度网盘中下载。下载链接：https：//pan.baidu.com/s/1yySteN2lyugN2x8 ALQlmQQ，提取码：CAER，也可扫描下方二维码下载。
本书的著作人为沈阳工业大学郑文涛（负责第1章、第1篇的第2~4章、第2篇全部内容、第3篇的第17章和第18章和第4篇的第19章和第21章），左晓姣（负责第3篇的第14~16章和第4篇的第20章）和林雪健（负责第1篇的第5~9章）。
借本书出版的机会，衷心感谢中国科学院金属研究所张士宏研究员、宋鸿武研究员和
陈响军研究员，重庆大学何维均教授和青岛赛普克有限元科技发展有限公司提供的大力支持和无私帮助。
鉴于作者水平有限，书中难免有不当之处，敬请读者批评指正。
