《SIMUFACT在材料成型与控制工程中的应用》.pdf

SIMUFACT 材料成型与控制工程中的应用 刘劲松 肖寒 段小亮 著 主编：刘劲松 参编：肖寒 段小亮 张伟红 Hendrik Schafstall 2 内容简介 本书主要介绍SIMUFACT 在材料成型与控制工程中的典型应用及其相关的技 术问题，特别是对应用有限元法与有限体积法解决材料加工过程中的具体操作过 程作了重点讲解。全书以应用为主，理论为辅，既注重SIMUFACT 基本原理与使 用方法，又强调提高实际工程应用分析能力。 全书共分十三章，第一章介绍了有限元技术在材料成型与控制工程中的应用 状况，第二、三章介绍了SIMUFACT 在材料成型与控制工程过程中的一些常用技 术与基本操作界面，第四至十三章分别从开式模锻、 式模锻、开坯锻、挤压、 轧管、旋压、环轧、轧制、钣金热冲压、热处理等方面介绍了SIMUFACT 在材料 成型与控制工程中的典型应用案例，并给出了全部操作流程。读者通过本书的学 习，可以掌握有限元法与有限体积法解决实际工程问题的关键技术，学会应用 专业知识分析问题、解决问题，将理论分析与工程实践紧密衔接在一起。本书附 带光盘包含所有案例的模型文件，方便读者学习与参考。 本书既适合作为材料成型与控制工程专业的 科生与研究生教材，也可作为 相关企事业工程技术人员应用参考书，还可作为SIMUFACT 数值模拟分析软件的 培训教材。 I 序言 时至今日，金属材料仍是应用范围最为广泛的机械工程材料，材料热加工(包 括铸造、锻压、焊接、热处理等)是机械制造业重要的加工工序，由于热加工兼有 成形和改 两个功能，其过程质量控制具有更大的难度。因此，对材料热加工过 程进行工艺仿真模拟进而优化工艺设计，具有极为迫切的实际需求。近二十多年 来，材料热加工工艺仿真模拟技术得到迅猛发展，成为该领域最为活跃的研究热 点及技术前沿。同时，中国在全球经济发展中扮演着愈来愈重要的角色，随着全 球竞争的加剧，制造流程仿真对优化制造流程的作用凸显。在国内，尤其是从近 几年开始，材料成型与控制工程中的CAE 应用也开始方兴未艾，并且已经开始成 功应用了一批以Simufact 为代表的通用有限元软件，使用这些软件已经成功地解 决了众多该领域的大型工程计算难题，并且取得了一定的经济和社会效益。 Simufact 软件是世界领先的金属成形工艺仿真软件，于 世纪初开始在我国的 航空航天、铁路运输业、石油化工、机械制造、能 、汽车、电子、造船、轻工、 地矿、水利等领域逐步得到推广和应用，为各领域中产品设计、科学研究做出了 一定的贡献。 近几年来，德国Simufact 工程公司根据用户的需求，一直致力于软件技术的 发展，不仅不断地推出 Simufact 新版本，增加了许多新的功能，而且对原有一些 功能也进行了很多改进，主要应用于：模锻、辊锻、旋压、环轧、摆辗、楔横轧、 穿孔斜轧、开坯锻、挤压等体积成形工艺，板材冲压、液压、热成形、轧制及管 材弯曲、径向锻造、轧制以及材料在加工过程中的微观组织、相变热处理和焊接 等仿真分析。 为使用户特别是新用户更好地掌握和使用Simufact ，出版一本全新的、系统介 绍使用方法的、简明实用的书是十分必要的。本书正是为了满足这一需求而编写 出版的。 本书可作为广大工程技术人员使用 Simufact 软件的参考书，也可作为理工科 院校相关专业的高年级 科生、研究生及教师学习Simufact 软件的教材或参考书。 书既有有限元基 理论的介绍，更有大量的实例介绍，可以使读者更快地 掌握软件的实际操作，使读者很容易学会使用Simufact 分析各类问题。 II 由于本书内容广泛，不同的读者均可以从中得到收获。对于初学者，可以达 到入门的目的；对一些老用户，可以从中学到一些新功能。 由于本书的各位作者具有长期使用 Simufate 软件的经验以及对用户进行培训 和技术支持的经验， 书是非常实用的一 书，因而也