金屬成形過程結晶微觀分析金相圖像顯微鏡
模擬和優化
在金屬成形過程的數值模擬中，通常應用的硬化模型相對簡單
。當然，冷熱成形的硬化模型是不同的。但是它們使用相同的屈服
條件。然而這些模型比彈性情況下的模型更為復雜。對于彈性變形
，人們通過虎克定律就能進行充分精確的描述，甚至都不用考慮各
向異性，但是對于塑性變形，人們必須要用三種基本方程才能進行
說明，它們是:
①屈服條件;②應力和應變增量的關系(即所謂的流動規則);③
應力一應變曲線(即流動曲線)。
通常，屈服條件和它的流動規則是同類型的，大多數情況下，
人們假定硬化是各向同性，，尤其對于金屬板，各向異性被Hill假
設為平面各向異性，假設變形過程中，屈服應力沿著板厚和平面方
向的比值保持為常數并且不變化。與之相聯系的流動法則是由屈服
條件導出的。根據是否需要將彈性應變列人考慮因素之內，熱變形
過程中的彈性應變通常可以忽略。一般假定硬化是各向同性的。冷
熱變形中的硬化規則是不同的，同樣它們的應力一應變曲線也是不
同的。在冷成形中加工硬化是如此的顯著，以至于在實際的冷成形
過程中，在變形繼續之前的中間再結晶退火階段是必需的。冷變形
中的應變速率和溫度對加工硬化的影響是相當小的。但在熱變形中
，應變速率和溫度的影響十分明顯，雖然熱加工中一般沒有那么多
的應變硬化，甚至有時會產生應變軟化。較近，微觀組織再結晶模
型已經被包括在了熱變形加工硬化模型中。他們可能要考慮靜態或
動態再結晶，或者二者都要考慮。此外元胞自動控制也被用于描述
再結晶過程自身。
從另一個方面講，優化是數學的一個分支。它的目的是對于一
個給定的、包含有一套或者沒有限制條件的變量的問題，給這個問
題一個較佳的解，目的是找到那些變量的值，這些值可以較小化或
者較大化目標函數，同時也能滿足限制條件，在實際中，情況是更
為復雜的。就像其他的工業活動一樣，金屬成形的較終目的是獲得
利潤。實際上，有許多限制條件，它們包括社會及其法律，環境因
素，資源限制，如能源和人力。在金屬成形中，人們通常不得不處
理所謂的“模糊”問題。物理定律常常是復雜的甚至是不可知的，
它們有許多變量，較好人們可以得到一個所謂的優化。
