鍛件廠變形力解析的方法有切塊法、滑移線法、上限法和彈塑性有限元法。
切塊法(主應力法)。切塊法是一種比較簡單的分析接觸面上正應力分布并計算平均變形抗力的計算方法。由于所推導的公式能表示出各因素(如摩擦、鍛件尺寸比、受力狀態等)對平均變形抗力的影響,所以至今仍是計算變形力的重要方法之一。
滑移線法。滑移線場理論主要用于求解理想剛塑性材料平面應變問題,滑移線法與前述切塊法相比,數學上比較嚴謹,理論上比較系統,可用于計算變形力、變形區內的應力分布與速度分布、等靜壓跡線等。近十余年來,滑移線場理論與電子計算技術結合,取得了新進展。其中之一就是矩陣算子法。構成滑移線場及相應速度場的網格為采計算機技術提供了自然形成的單元劃分,為這一理論作為塑性力學的一種分析方法應用于工程實際提供了新的途徑。
上限法。鍛件廠的上限法是由虛擬速度場和虛擬速度斷面入手,求解變形功率和變形力。該虛擬速度場滿足速度邊界條件和體積不變條件,稱為動可容速度場(位移場)。上限法求得的近似功率和近似載荷均高于真實值,實質是一種高估法。但為了不過高于真實值,可對速度場進行優化,求出其極小值。
彈塑性有限元法。鍛件廠的有限元法是一種將連續體離散化進行數值求解的方法。該方法是矩陣分析與計算機技術結合的結果。彈塑性有限元法的計算時間較長,因為載荷增量不允許過大,以保證每次加載進入屈服的單元數極少。可以計算殘余應力與應變是彈塑性有限元法的一個優點。
塑性加工需要力學解決的問題及所用方法。以上簡述了變形力學解析的主要方法,針對不同的問題,應選用合適的方法。
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