钛合金TC4是一种难加工材料,在切削速度不高时容易形成锯齿形切屑。利用AdvantEdge模拟钛合金TC4切屑的形成过程,研究切削速度对切屑形貌和剪切带的影响。仿真结果表明随着切削速度的增加,切削力先快速增加,而后平稳在一定水平上,随着速度的增加又快速变大。产生的切屑均为锯齿状切屑,随着速度的增加,锯齿形切屑的锯齿化程度增加,锯齿化频率也增加。剪切带的宽度、温度、应变率、滑移速度随切削速度的增加而非线性增加,剪切带内的应力随速度的增加先减少再变大。

从无网格方法中的插值误差出发，建立一种有效的误差估计模型，在高误差区运用基于全四边形背景积分网格顶点插值的节点加密方案，得到新点的位置坐标．将这些算法应用于无网格再生核质点方法RKPM中，对多孔弹塑性板材拉伸中的剪切带的形成进行了自适应无网格分析，并通过验证数值解精度的通用标准试验（benchmark test）方法验证了该算法的精度及可行性，计算结果表明该算法能大大提高计算精度，并能准确地捕捉到剪切带的分布．

引入了偶应力弹塑性理论的增量形式，并提出了一种新的应变梯度理论，该理论引入了两个细观材料长度，结构较为简便．采用RCT9＋RT9单元对软化材料的剪切带问题进行分析，该单元无多余零能模式且满足C^0-1分片检验，即同时满足C^1常曲率分片检验和C^0线性应力分片检验．数值结果表明，利用传统弹塑性理论分析剪切带问题会出现显著的网格依赖性现象，而偶应力／应变梯度理论可以有效地避免这一问题，使计算结果收敛，此外，剪切带宽度随细观材料长度的减小而变窄．