1、在金屬超塑性成形加工力學中，接觸面上逐點采用的庫侖摩擦定律是局部性質(zhì)的，即接觸面上摩擦域內(nèi)某質(zhì)點的摩擦效應只與該點的狀態(tài)有關(guān)。然而，實際上金屬表面往往是粗糙的，接觸界面是粗糙面之間的接觸，某一點的摩擦效應不僅與該點的狀態(tài)直接相關(guān)，還與該點有限大小鄰域內(nèi)的其它點的狀態(tài)有關(guān)，這是一種非局部摩擦效應。因此，在細觀尺度上有必要用非局部摩擦模型替代庫侖摩擦模型來考慮接觸界面上微凸結(jié)構(gòu)所引起的非局部摩擦效應，其中Oden等提出的非局部摩擦模型得到了

2、廣泛應用。另外，為了解釋微米和亞微米量級實驗中發(fā)現(xiàn)的尺度效應，以及解決工業(yè)領(lǐng)域在該尺度下遇到的日益增多的問題，人們建立了各種非局部本構(gòu)模型，其中Muhlhaus和Aifantis提出的一種梯度依賴非局部本構(gòu)模型，可能是此類模型中形式最簡單的一個，在這個模型中，Muhlhaus和Aifantis將一個系數(shù)引入流動應力方程中，同時考慮等效塑性應變的二階梯度，而保留經(jīng)典塑性理論的其它特征不變，該理論自提出后，得到了廣泛應用。本文的主要工作就是

3、利用Oden等提出的非局部摩擦模型以及Muhlhaus和Aifantis提出的一種梯度依賴非局部本構(gòu)模型研究丁如下五個具體問題： 本論文的主要內(nèi)容有： 采用非局部摩擦模型代替庫侖摩擦模型研究了圓板超塑性鍛壓工藝，得出了兩種摩擦模型下壓力差的計算公式，并分析了不同工況條件下非局部摩擦模型與庫侖摩擦模型對接觸面上壓力分布影響的差異。 將Oden等提出的非局部摩擦模型應用于錐形模圓柱體超塑性拉拔或擠壓中，并利用攝動方法

4、求出了其近似解。 將Oden等提出的非局部摩擦模型應用于楔形模寬條料超塑性拉拔或擠壓中，并利用攝動方法求出了其近似解。 基于應變梯度塑性理論，求得了內(nèi)壓作用下厚壁圓筒和球殼的極限荷載的分析解，經(jīng)典塑性解是當前解的特例。 基于應變梯度塑性理論，分析了自由脹形工藝中的尺度效應現(xiàn)象，并與有關(guān)實驗結(jié)果進行比較。 以上研究結(jié)果表明，采用非局部摩擦模型代替局部的庫侖摩擦模型對超塑性成形加工過程的摩擦行為進行分析，雖然