现代材料加工力学-第一章

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1、材料加工工程学科硕士研究生学位课程现代材料加工力学主讲：林高用SchoolofMaterialsScienceandEngineering,CSUModernMechanicsofMaterialsWorkingOpeningRemarks:自我介绍（self-introduction)林高用，教授，博士；材料加工工程学科；工作室：特冶楼217，8830266，13507422779，Email:gylin6609@yahoo.com.cn关于这门课学位课程，要求较高；理论课程，内容抽象关于学习方法掌握知识体系，思路学习关于教学方法点到为止；抛砖引玉关于课程考核课程考核出勤：10%（点名1

2、0次）课堂作业：30-40%课堂学术报告（一次）要求：①认真准备，符合主题：固体力学（弹性、塑性、断裂等）②制作PPT，按正规学术报告形式③不能与他人相同；必须引用文献④报告时间：5-8min，超过10min扣分⑤可以报告自己的研究结果⑥每个人都必须交PPT，但课堂演讲只抽查部分评分：按A、B、C、D分等级评分考试：50-60%，课堂考试（开卷，手写答卷），2h课程安排第一章绪论（2学时）第二章场论初步（4学时）第三章应力场（4学时）第四章应变场（4学时）第五章速度场与流函数（2学时）第六章塑性本构关系（6学时）第七章极值原理及应用（6学时）讨论（2学时）总结与复习（2学时）第一章绪论Ch

3、apter1Introduction1.1基础知识(BasicKnowledge)材料科学三大基础：物理化学（含材料热力学，电化学等）材料物理（含金属学，晶体学等）弹塑性力学（含应力、应变，本构关系，断裂力学等）金属塑性加工原理（Principalofmetalsplasticdeformation）:金属塑性变形物理学（含位错理论、回复与再结晶、不均匀变形理论、塑性变形摩擦学等）塑性加工力学（含应力应变分析、塑性条件、塑性本构关系、塑性力学解析等）1.2塑性加工力学的任务1.研究给定的加工过程（如轧制rolling，挤压extrusion，拉拔drawing，冲压sheetmetalfo

4、rming，锻造forging）所需的外力〈如何选择？设计？校核设备及承力构件？〉，外力与金属塑性变形外部条件的关系，例如与工具形状、变形方式、摩擦条件等之间的关系2.研究变形金属内部的应力场、应变场、应变速率场、温度场及边界位移，从而防止加工过程中金属内部发生破坏或利用这种破坏成形（如斜轧穿孔）；对应力场的研究反过来可以提高外载荷求解的精度。3.研究新的，更合理的加工工艺与技术，以提高效率，节约能源（例如铜管加工：挤轧拉连铸连轧）1.3塑性加工力学的发展概况(History)初等解析法（主应力法，工程法，slab法）视塑性法（网格法、云纹法）滑移线法（主切应力的络合线）极值原理（

5、上限法，下限法）有限单元法（FEM—FiniteElementMethod)1.4本课程内容(Contents)①力学基础部分A、应力场：迪卡尔坐标系为主→极坐标、柱面坐标、球坐标→正交曲线坐标引入→场量、张量应力平衡微分方程、几何方程B、应变场：小应变理论（柯西应变张量或应变增量理论）→大变形理论或有限应变理论（拉格朗日有限应变张量、欧拉有限应变张量）C、速度场及流函数：流动景象的描述、流线、轨迹等D、本构方程与屈服条件：弹性本构方程（广义虎克定律）：各向同性→各向异性塑性条件：Mises、Tresca屈服准则→双剪应力准则、Hill准则→一般的应力与应变关系→Drucker公式→塑

6、性势应用（求解屈服条件与本构关系的关联）1.4本课程内容(Contents)②能量法及应用极值原理（上限法、下限法）：力平衡能量平衡虚功原理上限理论Johnson模式（速端图）Avitzur模式（连续速度场）此外，对强度理论的认识与理解也将作为本课程的部分内容。参考书目汪家才，金属压力加工现代力学原理，冶金版（77.3）王祖唐，金属塑性成形原理，机工版，（75.1）王仲仁，弹性塑性力学基础，哈工大版汪大连，金属塑性成形原理，西交大版陈灿森，金属塑性成形原理，清华大学彭大暑，金属塑性加工原理，中南大学彭大暑，金属塑性加工力学，中南工大