第1章 绪论

1.1数值分析方法

1.1.1数值分析方法来源于工程实际

1.1.2数值分析方法分类

1.1.3有限元法的发展历史

1.2材料成形方法及数值模拟

1.2.1常用材料成形方法

1.2.2数值模拟方法及软件构成

1.3常用商业有限元软件

1.3.1大型通用有限元软件

1.3.2塑性成形专业有限元软件

复习题

第2章 弹性力学基本方程与变分原理

2.1弹性力学基本方程

2.1.1应力平衡方程

2.1.2几何变形方程（应变-位移关系）

2.1.3物理方程（应力-应变关系）

2.1.4边界条件

2.2变分原理与加权余量法

2.2.1变分原理

2.2.2加权余量法

复习题

第3章 一维问题的有限元法

3.1杆单元的位移模式及形状函数

3.1.1阶梯状二杆结构描述

3.1.2二节点杆单元位移模式及形状函数

3.2单元刚度矩阵

3.2.1单元应变及应力表达

3.2.2势能方法及单元刚度矩阵

3.3整体刚度矩阵的集成

3.3.1整体刚度矩阵的集成

3.3.2整体刚度矩阵的性质

3.4边界条件处理及求解

3.4.1边界条件的处理方法

3.4.2杆结构问题求解

3.5有限元法的一般解题步骤及计算实例

3.5.1有限元法的一般解题步骤

3.5.2计算实例

3.6杆单元的坐标变换

3.6.1平面问题杆单元的坐标变换

3.6.2空间问题杆单元的坐标变换

3.7平面四杆析架结构的有限元分析

3.7.1问题描述

3.7.2结构有限元分析的过程

复习题

第4章 连续体问题的有限元法

4.1连续体问题的离散化

4.2平面三节点三角形单元

4.2.1单元位移场的表达及形函数

4.2.2单元的应变场表达

4.2.3单元应力场的表达

4.2.4单元势能的表达及单元刚度方程

4.2.5三角形面积坐标与形函数

4.3整体刚度矩阵的集成及边界条件的处理

4.3.1整体刚度矩阵的集成

4.3.2边界条件的处理

4.4平面四节点矩形单元

4.4.1单元位移场的表达及形函数

4.4.2单元应变场的表达

4.4.3单元应力场的表达

4.4.4单元势能的表达及刚度方程

4.5位移函数构造与收敛性准则

4.5.1单元位移函数构造的一般性原则

4.5.2有限元解的收敛性

4.5.3协调元与非协调元

4.6轴对称问题及单元构造

4.6.1轴对称问题基本方程

4.6.2三节点三角形轴对称单元（环形单元）

4.7空间问题的单元构造

4.7.1四节点四面体单元

4.7.2八节点正六面体单元

复习题

第5章 等参单元及一般壳体单元

5.1引言

5.2等参元的概念及单元矩阵的变换

5.2.1等参元的概念

5.2.2单元矩阵的变换

5.3等参变换的条件

5.3.1等参变换的条件

5.3.2等参变换的实现

5.4数值积分

5.4.1数值积分的基本思想

5.4.2 Newton-Cotes数值积分

5.4.3 Gauss积分

5.5高阶等参元

5.5.1九节点四边形单元

5.5.2八节点四边形单元

5.5.3六节点三角形单元

5.5.4十节点四面体单元

5.5.5二十节点六面体单元

5.6一般壳体单元

5.6.1经典板壳理论

5.6.2单元几何形状的描述

5.6.3单元位移描述

5.6.4单元应变和应力的确定

5.6.5单元刚度矩阵和等效节点载荷向量的形成

5.6.6应力计算

复习题

第6章 刚塑性有限元理论基础

6.1引言

6.2塑性力学的几个基本概念

6.2.1应力、应变和应变速率

6.2.2屈服准则

6.2.3列维-密塞斯方程

6.2.4材料力学模型的简化形式

6.3刚（黏）塑性材料的变分原理

6.3.1刚塑性材料的基本假设

6.3.2刚塑性材料的力学基本方程及边值问题

6.3.3理想刚塑性材料的变分原理

6.3.4刚塑性材料的完全广义变分原理

6.3.5刚塑性材料的不完全广义变分原理

6.3.6刚（黏）塑性材料的变分原理

6.3.7刚塑性可压缩材料的变分原理

6.4刚塑性有限元求解的基本公式

6.4.1离散化

6.4.2单元应变率矩阵

6.4.3刚塑性有限元求解基本公式

6.4.4刚塑性有限元分析过程

第7章 体积成形数值模拟

7.1刚塑性有限元分析中若干技术问题的处理

7.1.1初始速度场的生成

7.1.2收敛判据

7.1.3摩擦条件的选取

7.1.4刚塑性交界面的处理

7.1.5速度奇异点的处理

7.1.6时问步长的确定

7.1.7网格的重划分

7.2体积成形专业软件DEFORM工作界面

7.2.1系统平台

7.2.2前处理器

7.2.3后处理器

7.3锻造过程仿真

7.3.1锻造实例及工艺分析

7.3.2锻造过程仿真

7.3.3缺陷预测

7.3.4锻造工艺优化（毛坯优化）

7.4挤压过程仿真

7.4.1挤压实例及工艺分析

7.4.2挤压成形过程仿真

7.4.3缺陷预测

7.4.4挤压工艺优化（凹模优化）

第8章 大变形弹塑性有限元理论基础

8.1引言

8.2小变形弹塑性有限元法

8.2.1弹塑性矩阵

8.2.2弹塑性有限元方程

8.2.3计算弹塑性有限元方程需注意的几个问题

8.2.4非线性方程组求解方法简介

8.3大变形弹塑性有限元主流算法

8.3.1 连续体运动的坐标描述

8.3.2大变形分析的应变度量

8.3.3大变形分析的应力度量

8.3.4计算构型的选择比较

8.3.5大变形弹塑性本构方程

8.3.6随动坐标系下的大变形理论

8.3.7大变形弹塑性有限元方程

8.4材料的力学模型

8.4.1屈服函数

8.4.2硬化模型

8.4.3流动法则及加、卸载准则

8.4.4屈服准则下的本构关系

8.5板料成形经典BT壳单元理论模型

8.5.1 BT壳单元的构造思想

8.5.2随动坐标系的定义

8.5.3应变速率的计算

8.5.4应力合成和节点力

8.5.5沙漏控制技术

第9章 板料成形数值模拟

9.1板料成形数值模拟有限元方程的求解

9.1.1动力显式时间积分方法

9.1.2静力隐式算法

9.1.3两种算法的比较

9.2板料成形数值模拟的接触问题的处理

9.2.1接触搜索

9.2.2接触力的计算

9.2.3摩擦力的计算

9.3板料成形数值模拟若干技术问题的处理

9.3.1模具网格划分方法

9.3.2坯料网格划分方法

9.3.3虚拟冲压速度及虚拟质量

9.3.4拉深筋等效阻力模型

9.3.5坯料预估

9.4板料成形专业软件DYNAFORM的工作界面

9.4.1 DYNAFORM软件主界面

9.4.2前置处理模块

9.4.3分析计算模块

9.4.4后置处理模块

9.4.5利用DYNAFORM模拟冲压成形过程的一般步骤

9.5冲压过程仿真实例分析

9.5.1冲压产品实例及工艺分析

9.5.2冲压成形仿真试验

9.5.3成形结果分析及成形缺陷的预测

9.5.4进行相应的冲压成形工艺参数优化设计仿真试验