金属材料在模具-金属板材成形截面分析显微镜
对于大多工程技术问题，由于变形体形状及加载方式的复杂性而难以
求得精确的解析解，而即便引入简化条件仍无法求得近似解或由此导致求
解精度过低，通常只能采用数值计算的方法来求它的数值解。目前，数值
计算方法不仅可以用来近似求解复杂的工程技术问题，而且已经发展成为
科学研究的一种重要手段。但面对那些数值计算量非常庞大的科学技术问
题，人们会因计算时间冗长和过程的复杂性而感到困惑，而利用计算机来
进行有限元计算很好地解决了这一难题。有限元方法是求解偏微分方程近
似解的一种现代数值方法，随着计算机技术的快速发展，有限元法不仅已
经建立了较为完善的数学理论体系，而且在几乎所有的科学技术和工程领
域中都得到了广泛应用。由于有限元方法特别适合于求解几何、物理条件
比较复杂的非线性问题，使得它在金属塑性变形特别是管材弯曲变形分析
中发挥着恰如其分的重要作用。 ·
有限元理论的发展
早在新石器时期，当人们把天然金属砸制成薄板，再经过手工打造制成
各种日常物品的时候，塑性成形加工的时代就已经开始了。到了19世纪，
人类进入现代商品社会以后，为了大批量低成本地制造家电和汽车之类的
大众消费品，才真正开始以使用压力机为生产手段的金属板材的塑性加工
。多快好省地进行标准化的冲压生产必须使用模具。为了保证冲压模具准
确无误地实现其设计要求，模具工程师渴望了解金属材料在模具里进行塑
性变形的全部细节。在大型电子计算机出现以前，人们只能试图分析模拟
极其简单情况下的金属板材成形过程。
