金属成形过程结晶微观分析金相图像显微镜
模拟和优化
在金属成形过程的数值模拟中，通常应用的硬化模型相对简单
。当然，冷热成形的硬化模型是不同的。但是它们使用相同的屈服
条件。然而这些模型比弹性情况下的模型更为复杂。对于弹性变形
，人们通过虎克定律就能进行充分精确的描述，甚至都不用考虑各
向异性，但是对于塑性变形，人们必须要用三种基本方程才能进行
说明，它们是:
①屈服条件;②应力和应变增量的关系(即所谓的流动规则);③
应力一应变曲线(即流动曲线)。
通常，屈服条件和它的流动规则是同类型的，大多数情况下，
人们假定硬化是各向同性，，尤其对于金属板，各向异性被Hill假
设为平面各向异性，假设变形过程中，屈服应力沿着板厚和平面方
向的比值保持为常数并且不变化。与之相联系的流动法则是由屈服
条件导出的。根据是否需要将弹性应变列人考虑因素之内，热变形
过程中的弹性应变通常可以忽略。一般假定硬化是各向同性的。冷
热变形中的硬化规则是不同的，同样它们的应力一应变曲线也是不
同的。在冷成形中加工硬化是如此的显著，以至于在实际的冷成形
过程中，在变形继续之前的中间再结晶退火阶段是必需的。冷变形
中的应变速率和温度对加工硬化的影响是相当小的。但在热变形中
，应变速率和温度的影响十分明显，虽然热加工中一般没有那么多
的应变硬化，甚至有时会产生应变软化。较近，微观组织再结晶模
型已经被包括在了热变形加工硬化模型中。他们可能要考虑静态或
动态再结晶，或者二者都要考虑。此外元胞自动控制也被用于描述
再结晶过程自身。
从另一个方面讲，优化是数学的一个分支。它的目的是对于一
个给定的、包含有一套或者没有限制条件的变量的问题，给这个问
题一个较佳的解，目的是找到那些变量的值，这些值可以较小化或
者较大化目标函数，同时也能满足限制条件，在实际中，情况是更
为复杂的。就像其他的工业活动一样，金属成形的较终目的是获得
利润。实际上，有许多限制条件，它们包括社会及其法律，环境因
素，资源限制，如能源和人力。在金属成形中，人们通常不得不处
理所谓的“模糊”问题。物理定律常常是复杂的甚至是不可知的，
它们有许多变量，较好人们可以得到一个所谓的优化。
