《金属塑性成形原理》课程教学大纲.pdf

《金属塑性成形原理》课程教学大纲课程名称：金属塑性成形原理英文名称：MaterialFormingMechanics课程代码：MEME1006课程类别：①专业教学课程；②考试；授课对象：14金属材料工程开课学期：第1学期；学分：4学分；学时：72学时指定教材：章顺虎：《塑性成型力学原理》（第一版），冶金工业出版社，2016年.一、教学目的本课程的目的和任务是阐明金属塑性加工的力学基础，对变形过程进行应力应变分析和变形力、变形功率计算，探讨变形过程应力应变规律与主要影响因素，使学生对材料成型过程有实质性的理解，能从本质上上分析和解决成型过程中的实际问题；为今后合理设计和选择加工设备、制定加工工艺，设计工模具，提高制品质量及开发新产品和新工艺提供科学依据。二、课程内容第0章绪论1、教学内容掌握塑性成形的概念、分类、基本特点及其优缺点。了解金属塑性成形的发展历史。2、教学要点教学重点：着重阐明本课程的性质、内容、意义、发展概况。第1章应力与应变1、教学内容主要讲述一点的应力、应变状态，等效应力、应变，平面应力、平面应变问题等基本概念。掌握主应力、主剪应力和最大剪应力的计算和塑性变形时的体积不变条件。了解应力平衡微分方程，小变形几何方程。2、教学要点教学重点：①点应力状态的概念，任意斜截面上应力公式的应用，张量分解的定义与几何表示、平衡微分方程的建立。直角坐标系平衡微分方程要求能具体推导，其他坐标系可作一般介绍。②掌握主应力、主剪应力和最大剪应力的计算和塑性变形时的体积不变条件。③应变、应变速率、多道次加工时变形程度与工件尺寸的确定方法。教学难点及要求：本章包含的基本概念和公式较多，是其他各章的基础，要求熟练掌握，相关公式要求能进行形式互换，能应用公式进行相应计算。第2章塑性力学方程1、教学内容屈服条件、屈服函数、屈服轨迹的定义，Tresca屈服准则和Mises屈服准则的意义、表达式、几何表示、两者差别、实验验证等；了解简单加载的概念，掌握塑性应力应变关系的增量理论和全量理论的内容、表达式、应用、实验验证；了解变形抗力的概念、等效应力与等效应变关系曲线的意义、确定、运用。2、教学要点教学重点：①着重掌握Tresca屈服准则和Mises屈服准则的表达式、几何表示、两者差别，增量理论的运用；②对于平面应变问题和轴对称问题要求能掌握其变形与应力特点，并根据一般变形力学方程独立导出其相应方程。教学难点及要求：①屈服准则物理意义的理解与应用（掌握）；②增量理论的理解与应用（掌握）；第3章工程法1、教学内容变形力、工作应力、平均单位压力的概念，应力状态影响系数定义与表达式，塑性加工时的外摩擦对接触面应力、变形力、金属流动的影响，常用摩擦定理；工程法的实质，简化方法，求解步骤、用途等；锻压、轧制、拉拔、挤压的平面应变问题和轴对称问题变形力的确定。2、教学要点教学重点：①以平辊轧制与矩形件锻压为主线，掌握工程法解析平面变形问题的主要方法；②以圆柱体镦粗、挤压拉拔为主线，掌握工程法解析轴对称变形问题的主要方法；教学难点及要求：工程法的解析思想与特点（掌握）。第4章滑移线理论及其应用1、教学内容滑移线的力学性质、汉基应力方程，几何性质，汉基第一定理和汉基第二定理，滑移线场的确定方法，格林格尔速度方程，速端图的意义，绘制方法与运用；滑移线法求解塑性变形问题的实质、步骤特点等；各种求解实例（包括均匀场和简单扇形场组合问题，对称双心扇形场问题，不对称双心扇形场问题等）。2、教学要点教学重点：①着重掌握滑移线基本的力学性质和几何性质，解题步骤，能运用滑移线法解简单问题（包括应力分布、速度分布）。教学难点及要求：①滑移线场的绘制（掌握）；第5章上届法1、教学内容静力学许可速度场，运动许可速度场，上界解下届解，精确解，极限分析方法的概念，变形体的虚功原理（包括考虑速度间断面时的虚功原理），上限定理，下限定理。刚性三角块上限模式、刚性三角块上限模式应用实例（锻压、轧制、拉拔、挤压的平面应变问题），连续速度场上限模式，连续速度场上限模式应用实例（平面应变问题，圆柱坐标轴对称问题、球坐标轴对称问题）。上限法综合评价。2、教学要点教学重点：①上限定理，刚性三角形上限模式和连续速度场上限模式的导出及其应用。教学难点及要求：①运动许可速度场的绘制（掌握）；三、各章课时分配表章序号章内容学时数第0章绪论4第1章应力与应变12第2章塑性力学方程12第3章工程法16第4章滑移线理论及其应用12第5章上届法16总计72四、参考书目：(1)赵志业：《金属塑性变形与轧制理论》（第2版），冶金工业出版社，2006年7月；(2)黄重国，任学平：《金属塑性成形力学原理》，冶金工艺出版社，2008年3月.(3)李立新，胡盛德：《塑性力学基础》，冶金工业出版社，2009年6月.执笔人：（签字）；__