文档介绍：有限元分析课件
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本章 学****目标
了解工程分析在CAD/CAM中的重要性
掌握有限元法的基本概念和步骤
了解有限元技术在金属塑性成形和塑料成型模拟中的应用。
重点：有限元法
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学****内容
一、有限元分析
二、金属塑性成形模拟
三、塑料成型模拟
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材料成形
1、材料成形概念
狭义地说材料成形，主要是指现代金属材料的加工，即采用铸造、锻压、焊接、机加等方法将金属原材料加工成所需的形状、尺寸，并达到一定的组织性能要求，这一过程又称为材料加工。
在制造业中，材料成形是生产各种零件或零件毛坯的主要方法。
2、材料成形方法
对于金属材料而言，按原料的形态其成形过程可分为：液态成形、固态成形和半固态成形。
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材料成形
1、液态成形：
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材料成形
2、固态成形
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材料成形
3、半固态成形
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塑性与塑性成形
1、弹性变形
金属材料在外力作用下会产生形状的改变，即变形。当外力去除后，如果金属材料形状的改变能完全恢复至初始状态，则此种变形称之为弹性变形。
2、塑性变形：
当外力去除后，如果金属材料的形状改变不能完全恢复至初始状态而产生永久的残余变形，则此种变形称为塑性变形。
3、塑性
金属材料所具有的这种塑性变形能力被称为金属的塑性。
4、塑性变形
利用金属的塑性，使之在一定外力作用下产生塑性变形，从而得到所需形状、尺寸精度和组织性能的产品的加工方法，称为金属塑性成形，也称为金属塑性加工或金属压力加工。
如果不考虑切头、去尾、火耗等损失，那么金属材料的体积、质量在塑性成形前后可看做没有发生变化，因此塑性成形是无屑或少屑的金属加工方法。
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塑性成形方法与分类
1、根据加工时工件受力和变形方式的不同，金属塑性成形方法可分为锻造、挤压、轧制、拉拔、冲压等。
2、根据金属变形特征的不同，又可将金属塑性成形分为：体积成形（或称块料成形）和板料成形（冲压）两大类。
3、金属塑性成形按照加工时工件的温度又可分为热塑性成形、冷塑性成形和温塑性成形。
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一、有限元分析
对于一般的工程受力问题，希望通过平衡微分方程、变形协调方程、几何方程和本构方程联立求解而获得整个问题的精确解是十分困难的，一般几乎是不可能的。随着20世纪五六十年代计算机技术的出现和发展、以及工程实践中对数值分析要求的日益增长，并发展起来了有限元的分析方法。有限元法自1960年由Clough首次提出后，获得了迅速的发展；虽然首先只是应用于结构的应力分析，但很快就广泛应用于求解热传导、电磁场、流体力学、成形工艺等连续问题。
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