《金属塑性成形原理（21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材）》一书是在作者施于庆和祝邦文多年的教学和工和实践的基础上，对金属塑性成形的基本原理、分析方法作出的较为系统的论述。可作为高等院校金属学与金属工艺学专业学生用书。

为了拓展学生的知识面并应对金属塑性成形分析的要求，本书尽可能多地介绍金属塑性成形中的先进技术，并详细介绍了板料拉深和棒料轧制成形的有限元分析前处理、求解和后处理；前处理设置单元属性、构建模型、划分网格、定义接触、初始条件、载荷及约束、求解时间和输出文件等过程。通过介绍筒形件板厚减薄或增厚的变化及应力应变变化等，使学生能够准确地预测板料成形过程中发生缺陷的可能性，评估板料的极限成形性能；以棒料轧制形状变化，为金属塑性成形及模具等工艺装备设计提供参考依据。

《金属塑性成形原理（21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材）》一书是在编者施于庆和祝邦文多年的教学和工和实践的基础上，对金属塑性成形的基本原理、分析方法作出的较为系统的论述，全书共分七章，第一章绪论；第二章金属塑性成形中的物理基础；第三章金属塑性变形的力学基础；第四章塑性成形的主应力法；第五章塑性成形问题的滑移线解法；第六章塑性成形问题的其他方法；第七章金属塑性成形CAE。本书第七章结合ANSYS／LS－DYNA，详细介绍建模、网格划分、前处理等对多种成形方式进行FEM模拟，并给出模拟结果，以引导读者掌握CAE软件的应用，提高分析问题和解决问题的能力，同时对书中的成形原理和力学分析采用不同的工艺对其进行描述和模拟，以便读者观察、思考、分析和比较，掌握金属塑性成形原理的精髓。

本书适合作为高校机械类各相关专业的教材，也可供相关工程技术人员参考使用。

第1章 绪论

 1.1 金属塑性成形的特点和分类

1.1.1 特点

1.1.2 分类

 1.2 金属塑性成形技术现状与发展趋势

 1.3 金属塑性成形原理课程的任务

 思考与练习题

第2章 金属塑性变形的力学基础

 2.1 金属塑性成形过程中的应力分析

2.1.1 接触力

2.1.2 体积力

 2.2 变形体内一点的应力状态分析

2.2.1 内力和应力

2.2.2 物体内任一点的应力状态

2.2.3 主应力和应力不变量

2.2.4 应力椭球面

2.2.5 主应力图

2.2.6 主切应力和最大切应力

2.2.7 应力偏张量和应力球张量

2.2.8 八面体应力和等效应力

2.2.9 应力平衡微分方程

2.2.10 应力莫尔圆

 2.3 变形体内质点的应变状态分析

2.3.1 质点的位移和应变

2.3.2 主应变、应变张量不变量、主切应变和最大切应变、应变偏张量和应变球张量、主切应变简图

2.3.3 八面体应变和等效应变

2.3.4 位移分量和应变分量的关系——小变形几何方程

2.3.5 应变连续方程

2.3.6 应变增量和应变速率张量

2.3.7 塑性加工中常用变形程度的表达式

2.3.8 塑性变形体积不变条件

2.3.9 平面变形和轴对称变形

 2.4 屈服准则

2.4.1 屈雷斯加塑性条件

2.4.2 米塞斯塑性条件

2.4.3 米塞斯屈服准则的物理意义

 2.5 塑性变形的应力应变关系（本构关系）

2.5.1 弹性变形时的应力应变关系

2.5.2 塑性应力应变关系的特点

2.5.3 塑性变形的增量理论

2.5.4 塑性变形的全量理论

 2.6 金属材料的实际应力-应变曲线

2.6.1 实验时的拉伸试验曲线

2.6.2 实际应力-应变曲线

2.6.3 金属塑性成形中的加工硬化和硬化曲线

2.6.4 包申格效应

 思考与练习题

第3章 影响金属塑性变形的因素及缺陷分析

 3.1 最小阻力定律

 3.2 影响金属塑性和塑性变形及流动的因素

3.2.1 塑性、塑性指标和塑性图

3.2.2 变形条件对金属塑性的影响

3.2.3 化学成分和组织对塑性的影响

3.2.4 提高金属塑性的途径

3.2.5 摩擦对金属塑性变形和流动的影响

3.2.6 工具形状对金属塑性变形和流动的影响

3.2.7 金属各部分之间的关系对塑性变形和流动的影响

3.2.8 金属本身性质不均匀对塑变形和流动的影响

 3.3 加工硬化

3.3.1 加工硬化的现象和机理

3.3.2 加工硬化的效果及运用

 3.4 不均匀变形、附加应力和残余应力

3.4.1 均匀变形与不均匀变形

3.4.2 附加应力

3.4.3 残余应力

 3.5 金属的断裂

3.5.1 塑性成形锻造时金属的断裂

3.5.2 塑性加工挤压时金属的断裂

 3.6 塑性成形件中的折叠

3.6.1 折叠特征

3.6.2 折叠的类型及其形成原因

 3.7 塑性加工中的失稳

3.7.1 拉伸失稳

3.7.2 压缩失稳

 3.8 金属塑性成形中的摩擦和润滑

3.8.1 塑性成形时摩擦的分类和机理

3.8.2 塑性成形中摩擦的特点及其影响

3.8.3 描述接触表面上摩擦力的数学表达式

3.8.4 影响摩擦的因数

3.8.5 金属塑性成形中的润滑

3.8.6 不同塑性加工条件下的摩擦因数

 思考与练习题

第4章 金属塑性成形的工程法解析

 4.1 主应力法的基本原理

 4.2 镦粗变形

4.2.1 长矩形板镦粗

4.2.2 圆柱体镦粗

 4.3 圆筒形件拉深

4.3.1 拉深时的应力和应变状态

4.3.2 拉深过程的力学分析

4.3.3 筒壁传力区的受力分析

 思考与练习题

第5章 塑性成形的滑移线场理论

 5.1 理想刚塑性平面应变问题

5.1.1 平面变形应力状态

5.1.2 滑移线与滑移线场的基本概念

5.1.3 α滑移线和β滑移线及w夹角

5.1.4 滑移线的微分方程

 5.2 汉基应力方程

 5.3 滑移线的基本性质

5.3.1 滑移线的沿线特性

5.3.2 滑移线的跨线性质

 5.4 塑性区的应力边界条件

 5.5 滑移线场的建立方法

5.5.1 常见的滑移线场

5.5.2 滑移线场的数值积分法和图解法

5.6 滑移线法理论在塑性成形中的应用

 思考与练习题

第6章 塑性成形问题的其他方法

 6.1 变形功法及应用

6.1.1 变形功法的基本原理

6.1.2 应用举例

 6.2 Johnson上限模式及应用

6.2.1 Johnson上限模式的基本原理

6.2.2 Johnson上限模式解析成形问题的能力

6.2.3 Johnson上限法解析成形问题的基本步骤

6.2.4 应用举例

 思考与练习题

第7章 金属塑性成形CAE分析

 7.1 有限元基本思想

7.1.1 有限元法的主要特点

7.1.2 有限元法的计算步骤

 7.2 基于LS-DYNA3D的金属塑性分析方法

7.2.1 LS-DYNA的特色和功能

7.2.2 ANSYS与LS-DYNA的关系

 7.3 筒形件拉深有限元模拟分析

7.3.1 筒形件拉深模具及材料参数

7.3.2 交互式操作分析

 7.4 一字型旋杆工件头部轧制成形

7.4.1 一字型旋杆工件头部轧制成形分析

7.4.2 一字型旋杆工件头部轧制成形分析说明

7.4.3 交互式操作分析

 思考与练习题

参考文献