DEFORM-3D模拟6061铝合金抜长变形应变场分布的研究(6)
（3） 材料模型的建立
用于输入成形材料的变形特性。常用的材料模型有弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚塑性等。主要参数有材料的弹性模量、泊松比、比热容、热导率、屈服应力以及材料的硬化描述等。在分析热处理工艺时，还需要对材料各个物相相关数据以及硬化、扩散等信息进行分析。
（4） 接触和摩擦问题
接触模型提供有关接触体（变形体和刚体）的运动及接触方式、接触探测参数定义的信息。其常用的方法分三个步骤：自由节点贴模的判断和处理；触模节点位置的修正；触模节点脱模的判断和处理。摩擦问题对金属的流动具有显著的影响。摩擦问题有限元模拟使用的理论最初是经典干摩擦定律，以后在此基础上发展起了以切向相对滑移为函数的摩擦理论和类似于弹塑性理论形式的摩擦理论。目前，应用较成熟的摩擦模型有经典的和修正的Coulomb摩擦、剪切摩擦以及轧制摩擦等。
未来,将模拟和优化软件与CAD/CAE系统有效结合，可以形成一个集计划、设计、生产和质量保证为一体的高效信息系统，以实现有限元软件的专业化和智能化。这也是三文有限元模拟技术发展的一个重要趋势。
1.4 选题的目的和意义
随着现代科学技术的发展, 金属塑性加工技术的应用越来越广泛。特别是轧制、挤压、拉拔技术的应用而金属塑性加工是一种不均匀的大塑性变形一般来说。塑性变形区中各个质点的应力状态都不相同。从而引起的应变状态也不相同。在整个变形过程中，各个质点的应力与应变方向也在不断变化，这样就使确定金属成型中应力与应变分布规律复杂化对变形区中每个质点都进行分析显然是不可能的。
因此，在实际中只得将变形区划分成若干部分。使每一部分中的质点具有基本相近的应力或应变状态，并假定在同一部分应力与应变的主轴重合。它们的方向、大小顺序也保持不变.在此前提下可以应用塑性力学公式与结论来找出整个变形区中金属的流动规律。依据塑性力学中阐述的应力张量、应力球张量及偏应力张量反映的应力与应变关系的研究。
通常，变形体内的应变分布是分析工件内部组织与性能变化的基础, 也是分析工件内部缺陷(如穿流、折叠) 的依据, 所以一直受到关注。对于金属塑性变形过程, 传统的测试方法主要有塑性泥叠层法、坐标网格法及光塑性法等。塑性泥叠层法是一种物理模拟方法 , 成本较低，但所得结果仅能对真实工件的成形研究起参考作用; 坐标网格法是在坯料子午面上印制坐标网格，并利用伍德合金进行黏合, 成形后在沸水中打开从而对应变分布进行测定, 但在高温等特殊条件下易于黏结又便于打开试样的方法尚未找到; 利用聚碳酸酯或有机玻璃等光塑性材料。虽可对成形过程进行研究, 但因模拟材料与真实材料存在本质差异, 其研究结果多为定性分析提供依据。针对以上方法的不足, 本文在基础上, 采用螺纹法对该拔长成形过程中变形及应变分布特征进行测试研究。
螺纹法有能分成两种非常实际有用的方法：
1.嵌入螺柱法是一种直接对金属材料工件进行塑性变形、且不在工件内部造成较大缺陷的前提下,测量金属变形体内塑性应变分布的有效的实验方法。
2.套环螺纹法就是利用带螺纹的环套组合起来制成成形所需的坯料, 变形后根据螺纹间距的变化进行测量分析。
这两种方法对于材料在变形处理后内部应力分布变化的测量与分析都有超有效的判断能力与效果。
随着塑性成形技术的发展以及用户越来越高的产品质量要求，锻造产品不仅要满足形状尺寸的要求，而且更加注重产品综合机械性能的提高。运用计算机数值模拟与塑性成形过程研究相结合，有助于塑性加工科学从定性研究转向定量研究，从带有经验性的处理方法转向科学的处理方法，为人们全面了解成形过程的影响因素，准确分析和控制成形过程提供理论依据和技术基础。
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