第1讲 绪论-金属塑形变形理论.ppt

* * 材料科学发展的里程碑 300,000 BC—3,500 BC 4000BC 金属铸造工艺-人们得到了他们需要的形状。 最早的模铸件-一个铜制杖头 * * 材料科学发展的里程碑 300,000 BC—3,500 BC 3500BC 从矿石中提炼铜-冶金业的黎明 这张埃及古墓壁画是人类冶金业的最早纪录之一 * * 材料科学发展的里程碑 3,000 BC—1,886 AD 3000BC 青铜的使用-制造合金 青铜： 第一种合金 * * 材料科学发展的里程碑 3,000 BC—1,886 AD 1450BC 铁的发现 铁制车轮 * * 材料科学发展的里程碑 3,000 BC—1,886 AD 1500AD 炼铁的需要促使了鼓风机与熔炉的发明 廉价的冶铁业 * * 材料科学发展的里程碑 3,000 BC—1,886 AD 1855AD Henry Bessemer拥有钢铁冶炼的专利-当代钢铁冶炼的出现。他的方法是钢铁制品性能大大改观而成本也降低不少。 Henry Bessemer (1813-1898) * * 材料科学发展的里程碑 3,000 BC—1,886 AD 1886AD 电化学方法冶炼铝-使铝成为一种常用金属 * * 材料科学发展的里程碑 1,939 AD—NOW 1939AD 尼龙的商业发展，高分子材料发展的关键时期 尼龙的发明 * * 材料科学发展的里程碑 1,939 AD—NOW 1950‘s 高温合金的发展，掺镍合金促进了喷气发动机的发展 * * 材料科学发展的里程碑 1,939 AD—NOW 1960’s 制作越来越小的硅芯片 * * 材料科学发展的里程碑 1,939 AD—NOW 1980‘s 高温超导体，高温超导的革命时代 * * 金属塑性变形理论是一门基于金属塑性加工的物理学、物理-化学、金属学与力学基础上的应用技术理论。 作为塑性变形理论的重要基础的塑性理论的形成与发展也经历了一百多年的历史。在此其间提出的一些经典理论与方法归列于下 * * 法国工程师屈雷斯加（H.Tresca）1864提出最大剪应力屈服准则 M.Levy 1871年，提出了应力应变增量关系 Levy-Mises B.Saint-Venant 1870，应力应变速率方程，（塑性流动方程） 德国米塞斯（Von Mises），1913，Mises屈服准则 M.levy、H.Hencky、L.Prandtl 1923，平面塑性变形的滑移线几何性质 A.Reuss 1930，弹塑性应力应变关系 1940，H.Hencky、H.Geringer、Cauchy、Rieman等，滑移线法 1950，A.A.Mapkob、R.Hill、W.Pragar等，极值分析方法 1970，小林史郎，C.H.Lee等，刚—塑性有限元解析法 …… * * 1.4 塑性加工的发展(Development) 节约资源 用尽量少的原材料生产出要求的形状、尺寸、强度、塑性以及其它物理性能的产品。为此，合理利用资源选择最佳材质或通过变形与热处理相配合以改善材质、研究轻型薄壁断面和周期断面以及复合材料等高效制品的成型成为今后节约资源的重要课题。 * * 节约能源 金属材料热加工所需的热能比加工所需的机械能大许多倍，所以必须节约热能。缩短工艺流程、降低加工温度、热加工变为冷加工、减少或省去中间退火、降低材料的变形抗力、提高塑性等方面的技术开发成为今后节约能源的重要课题。 * * 实现最佳的加工条件 研究创造最佳的工艺条件和使工艺内容定量化以及把能实现这种条件的新技术用于新加工机械设计和老设备的挖潜改造上，并进行最优控制。 * * 课下练习 1、什么是金属的塑性？什么是塑性加工？塑性加工有何特点？ 2、试述塑性加工的一般分类。 Lesson One 张贵杰 TelE-Mail： zhguijie@ 河北联合大学金属材料及加工工程系 金属塑性变形理论第一讲 * * 本课程的性质和教学目的 性质：本课程为材料成型及控制工程和金属材料工程专业的专业基础课 目的：金属产生塑性变形时在金属学和力学等方面有着共同的基础和规律。因此，金属塑性变形理论是研究和探讨金属在各种塑性加工过程中可遵循的基础和规律的一门学科。其目的在于科学地、系统地阐明这些基础和规律，为学习后续的工艺课程作理论准备，也为合理制订金属塑性成型工艺规范及选择、设计加工设备奠定理论基础。 * * 本课程的任务 掌握金属塑性变形的物理基础，即掌握影响金属性能的主要因素及原理，掌握金属性能主要指标的测试方法； 掌握金属塑性力学的基础知识，即掌握金属塑性变形体内的应力场、应变场、应力－应变之间