金属塑性有限元的发展历程

在金属成形工艺方法中，金属塑性加工是其重要的方法之一，金属塑性加工具有效率高、节约原材料、可以有效地改善金属力学性能和组织等优点。因此，塑性加工被广泛地应用于制造业之中，是制造业中的一个重要分支。据统计，全世界四分之三的钢材都需要经过塑性加工后才能使用，在我们所熟知的汽车工业中锻件和冲压件数量约占汽车总零件数的五分之三以上，在航空航天、重型机械、军工等工业领域也占有相当大的比重。

传统的金属加工主要借鉴以往经验和试错的方法进行工艺制定和工模具设计，因此，产品的新工艺和工模具的开发周期长、材料消耗多、成本增加、成形锻件的质量不能保证。近些年来，随着锻件向着外部尺寸大型化、内部组织精密化的方向发展，对锻件质量的要求越来越高，对锻件控形控性成为必然要求。因此，传统工艺制定方法已经不能满足人们的需求。20 世纪 70 年代，有限元法开始在金属塑性加工领域中应用。经过 40 多年的发展，有限元法因其方法种类齐全、软件功能强大，成为了在工程领域应用广泛的现代数值计算方法，其中发展与应用十分显著的是刚塑性有限元法，随着计算机硬件及其相关软件技术的不断发展，有限元法在金属塑性加工中的应用才得到了迅速发展。