分析研究金属及其合金在塑性加工变形中的力学行为与规律的专业基础理论。研究任务是分析塑性变形中的应力应变状态和变形体内应力应变分布规律、确定变形材料的物理力学方程、根据变形力学的基本方程和塑性加工变形过程的特点建立变形和力能参数的分析计算方法,从而为正确选择塑性加工变形方式、制订合理的工艺规程、优化设计工具模具和加工设备、分析和解决产品缺陷提供依据。
塑性加工力学是以塑性力学的基本理论和方法为基础,随着金属塑性加工技术的发展而逐步形成的。近年来对加工产品的尺寸精度的要求日益严格,生产过程的自动控制和调节日益发展,这些都需要更精确地掌握金属变形规律、更精确地计算工具和设备的受力与弹性变形量,这就更加有力地推动塑性加工力学不断取得新进展。尤其是近年来电子计算技术的发展也给塑性加工力学的进步创造了条件。
塑性加工力学的诸多解析方法中应用较广泛的有:工程解法(见变形力学问题工程解法)、滑移线解法(见变形力学问题滑移线解法)、上界法和有限元解法(见变形力学问题有限元解法)等。随着电子计算技术的发展,各种数值计算法受到重视,其中非线性有限元法和复合解析法应用日益广泛。
另外,塑性加工的实验力学方法,如视塑性法,光塑性法,云纹法等也都有新的研究进展。
当前塑性加工力学的发展趋向是:
(1)研究提供各种实际材料在各种变形条件下的更精确的变形抗力模型和本构方程;
(2) 研究塑性变形中工件与工具接触表面摩擦的类型和不同的作用机制,建立更确切的摩擦力模型;
(3) 研究能够反映复杂成形过程的更精确的解法和简捷实用的计算方法。