板料成形計(jì)算機(jī)分析技術(shù)

前言

　　《板料成形計(jì)算機(jī)分析技術(shù)》一書(shū)是胡世光教授倡議編寫(xiě)的。它承襲了《板料冷壓成形的工程解析》（北京航空航天大學(xué)出版社，2004年7月）、《板料成形中的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)》（北京航空航天大學(xué)出版社，1994年7月）兩書(shū)的編寫(xiě)主旨和主要思路，反映了編著者所在教研室20多年以來(lái)的教學(xué)、科研積累，內(nèi)容包括板料成形有限元分析技術(shù)與人工智能分析技術(shù)兩部分。本書(shū)側(cè)重于工程應(yīng)用的介紹，注重實(shí)例而不拘泥于理論建立的論述嚴(yán)謹(jǐn)和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的精密嚴(yán)格。讀者學(xué)習(xí)本書(shū)內(nèi)容除需熟悉板料成形的工程解析外，最好具有彈塑性理論、變形穩(wěn)定性理論和張量分析等方面的初步知識(shí)。　　全書(shū)共4章。萬(wàn)敏教授和金朝海副教授負(fù)責(zé)第1章的撰寫(xiě)，李東升教授負(fù)責(zé)第2章的撰寫(xiě)，喬立紅教授負(fù)責(zé)第3章的撰寫(xiě)，王秀鳳副教授負(fù)責(zé)第4章的撰寫(xiě)。胡世光教授為本書(shū)作序。全書(shū)由萬(wàn)敏、王秀鳳統(tǒng)稿，胡世光教授指導(dǎo)了全書(shū)的編寫(xiě)。　　在編寫(xiě)工作中，施法中教授提供了大量的資料。劉玉芳副教授對(duì)全書(shū)進(jìn)行了審閱，并提出了很好的建議。　　由于作者水平有限，書(shū)中錯(cuò)誤之處請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

　　《板料成形計(jì)算機(jī)分析技術(shù)》主要介紹了板料成形的計(jì)算機(jī)分析技術(shù)，包括有限元分析技術(shù)與人工智能分析技術(shù)兩部分。在介紹兩種分析方法的基本理論、公式推導(dǎo)和實(shí)施步驟的基礎(chǔ)上，為推動(dòng)工程應(yīng)用，還列舉了實(shí)例，以供參考。

書(shū)籍目錄

第1部分 板料成形有限元分析技術(shù)第1章 彈塑性有限元法1.1 引言1.2 有限元基本方法1.2.1 簡(jiǎn)例——桁架結(jié)構(gòu)分析1.2.2 有限元法解題步驟1.3 線性問(wèn)題有限元法1.3.1 平面問(wèn)題1.3.2 軸對(duì)稱問(wèn)題1.3.3 空間問(wèn)題1.3.4 等參數(shù)單元和板殼單元1.4 非線性問(wèn)題有限元方法1.4.1 非線性問(wèn)題概述1.4.2 小變形彈塑性有限元法1.4.3 大變形彈塑性有限元法1.5 思考題本章參考文獻(xiàn)第2章 板料成形有限元數(shù)值模擬技術(shù)2.1 引言2.2 板料成形有限元數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展2.3 板料成形數(shù)值模擬國(guó)際統(tǒng)一研究課題2.3.1 NUMISHEET?91國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.3.2 NUMISHEET?93國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.3.3 NUMISHEET?96國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.3.4 NUMISHEET?99國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.3.5 NUMISHEET 2002國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.3.6 NUMISHEET 2005國(guó)際會(huì)議及其統(tǒng)一研究課題2.4 板料成形有限元數(shù)值模擬的求解方法與軟件2.5 板料成形有限元數(shù)值模擬基本理論2.5.1 單元技術(shù)概況2.5.2 基于Mindlin理論的BT殼單元模型2.5.3 板料成形數(shù)值模擬材料本構(gòu)關(guān)系模型概況2.5.4 板料成形數(shù)值模擬動(dòng)態(tài)接觸處理技術(shù)概述2.5.5 基于罰函數(shù)法的接觸問(wèn)題處理技術(shù)2.5.6 板料成形有限元方程求解算法概述2.5.7 有限元列式的動(dòng)力顯式積分算法2.6 板料成形數(shù)值模擬成形缺陷預(yù)測(cè)技術(shù)2.6.1 成形極限圖在破裂預(yù)測(cè)中的應(yīng)用2.6.2 板料成形起皺發(fā)生、發(fā)展過(guò)程的數(shù)值模擬概述2.6.3 板料成形回彈的數(shù)值模擬技術(shù)2.7 板料成形一步法數(shù)值模擬技術(shù)及應(yīng)用簡(jiǎn)介2.7.1 一步法的基本原理2.7.2 一步法中初步解的確定2.7.3 一步法應(yīng)用實(shí)例2.8 板料成形有限元數(shù)值模擬前后置處理技術(shù)2.8.1 模具的幾何描述2.8.2 網(wǎng)格的重劃分和自適應(yīng)單元2.8.3 工藝條件處理及材料模型確定2.8.4 板料成形有限元數(shù)值模擬后置處理相關(guān)技術(shù)簡(jiǎn)介2.9 應(yīng)用實(shí)例2.9.1 方盒件沖壓成形2.9.2 S型軌道件沖壓成形仿真2.9.3 回彈模擬實(shí)例2.9.4 轎車車頂拉延過(guò)程的成形仿真2.9.5 飛機(jī)蒙皮拉形仿真2.10 思考題本章參考文獻(xiàn)第2部分 板料成形人工智能分析技術(shù)第3章 人工智能技術(shù)、工作原理及實(shí)現(xiàn)方法3.1 引言3.2 人工智能中的知識(shí)3.2.1 什么是知識(shí)3.2.2 知識(shí)的類型3.2.3 知識(shí)的特點(diǎn)3.2.4 知識(shí)的來(lái)源3.3 人工智能中的問(wèn)題與答案3.3.1 問(wèn)題的類型3.3.2 答案的類型3.3.3 答案空間3.4 算法復(fù)雜性與NP完全類3.4.1 過(guò)程與算法3.4.2 算法的復(fù)雜性3.4.3 問(wèn)題的等效類3.4.4 NP完全類問(wèn)題3.5 人工智能系統(tǒng)的工作原理3.5.1 問(wèn)題的"情況"到"答案"的映射3.5.2 實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)值姆椒3.6 人工智能技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法3.6.1 邏輯與邏輯推理方法3.6.2 形式邏輯系統(tǒng)3.6.3 邏輯推理規(guī)則3.6.4 邏輯方程3.7 隨機(jī)變量的產(chǎn)生與變換3.7.1 隨機(jī)現(xiàn)象與概率3.7.2 連續(xù)隨機(jī)變量的分布3.7.3 連續(xù)隨機(jī)變量的產(chǎn)生3.7.4 整數(shù)隨機(jī)變量的產(chǎn)生3.7.5 隨機(jī)組合的產(chǎn)生3.7.6 隨機(jī)排列的產(chǎn)生3.8 人工智能技術(shù)中的優(yōu)化算法3.8.1 實(shí)數(shù)空間的優(yōu)化方法3.8.2 組合優(yōu)化問(wèn)題3.8.3 組合優(yōu)化問(wèn)題的模擬退火算法3.8.4 組合優(yōu)化問(wèn)題的遺傳算法3.9 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.9.1 人工神經(jīng)元模型3.9.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型3.9.3 Hopfield網(wǎng)絡(luò)模型3.9.4 用Hopfield網(wǎng)絡(luò)解決組合優(yōu)化問(wèn)題3.9.5 Hopfield網(wǎng)絡(luò)的Hebb規(guī)則3.9.6 用Hopfield網(wǎng)絡(luò)解決模式識(shí)別問(wèn)題3.9.7 分層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型3.9.8 多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和BP算法3.10 人工智能中的專家系統(tǒng)3.10.1 專家系統(tǒng)的概念3.10.2 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.10.3 專家系統(tǒng)的分類3.10.4 知識(shí)獲取3.11 思 考題本章參考文獻(xiàn)第4章 人工智能技術(shù)在板料成形中的應(yīng)用4.1 引言4.2 專家系統(tǒng)在板料成形中的應(yīng)用4.2.1 軸對(duì)稱件拉深工藝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)4.2.2 其他簡(jiǎn)單沖壓件的工藝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)4.2.3 復(fù)雜沖壓件（汽車覆蓋件）工藝設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)4.2.4 專家系統(tǒng)示例——ETDSAP4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在板料成形中的應(yīng)用4.3.1 板料基本成形性與模擬成形性的相關(guān)性研究4.3.2 板料拉延成形中拉延筋約束力的預(yù)測(cè)4.3.3 毛料設(shè)計(jì)中衡量拉延阻力的新指標(biāo)——流入量的預(yù)測(cè)4.3.4 板料激光彎曲角度的預(yù)測(cè)1934.3.5 板料在不同相對(duì)厚度值下的極限拉深系數(shù)的預(yù)測(cè)4.4 思考題本章參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　板料塑性成形中涉及各種因素和遇到各種困難，其中最重要的就是成形過(guò)程中的力學(xué)分析，即成形過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算問(wèn)題?！　〗?jīng)典的力學(xué)分析方法，正如在塑性理論中所知，根據(jù)微分平衡方程、幾何變形方程及物理方程（包括屈服準(zhǔn)則和應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系），在給定的邊界條件下求定解。這種方法的特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)際問(wèn)題中的幾何關(guān)系和物理特性，經(jīng)過(guò)合理的假設(shè)、恰當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化而推導(dǎo)出相應(yīng)的解析式，稱為解析法。解析法在分析板料成形的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系上取得了很大的成效，因?yàn)樗鼜膸缀魏臀锢黻P(guān)系去推導(dǎo)公式，所以公式本身就蘊(yùn)含著成形過(guò)程中各種因素的作用和相互關(guān)系。由于板料塑性成形是一個(gè)復(fù)雜的大變形過(guò)程，加之?dāng)?shù)學(xué)工具等方面的限制，該方法還難以取得整個(gè)變形過(guò)程的全解，特別是對(duì)于超出軸對(duì)稱（旋轉(zhuǎn)體）范圍的復(fù)雜形狀的板殼件的成形，用解析法計(jì)算還非常困難。　　本章要介紹的有限元法，是一種與解析法完全不同的思路，它把整個(gè)受力結(jié)構(gòu)劃分成有限多個(gè)小的力學(xué)單元，互相連接而組成的集合體能提供整個(gè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。其計(jì)算過(guò)程和計(jì)算結(jié)果都是一組離散的數(shù)值，故稱為數(shù)值法。數(shù)值法能夠按照實(shí)際情況選擇計(jì)算模式，借助于計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)行和信息存儲(chǔ)能力，以更多的變量求得板料成形過(guò)程中的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)?，可?jì)算的對(duì)象甚至是十分復(fù)雜的形狀。

編輯推薦

　　《板料成形計(jì)算機(jī)分析技術(shù)》可以用作航空宇航制造工程專業(yè)本科生、研究生的教材，也可為有關(guān)專業(yè)的學(xué)生和工程技術(shù)人員提供參考。

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