铍材具有诸多优异性能,特别适合于用作光学材料。铍材被广泛应用于诸多领域,可极大提升设备性能。在我国传统的铍材等静压工艺研究探索中,通常使用反复实验试错法,该方法会浪费大量的制造成本和研究时间。数值模拟的方法可以有效减少传统试错法的浪费问题,此外采用数值模拟的方法可以有效预测等静压后大尺寸铍材的变形趋势。本文将根据现有的大尺寸铍材生产工艺,采用Shima屈服准则描述铍粉的塑性,对大尺寸铍材冷、热等静压过程使用通用有限元软件MSC.Marc进行数值模拟与分析,通过以下方法对大尺寸铍材冷、热等静压过程进行研究:建立三维几何模型以及有限元模型,确定材料参数与屈服准则,设定初始条件、接触、边界条件、迭代方法等,进行仿真数值模拟计算,将计算结果与实验结果相比对,分析不同工艺参数对成品铍材性能的影响。模拟结果显示:与实际工艺相比,本模拟仿真冷等静压模拟结果与实验结果长、宽、高变形误差为2.4%、2.6%、3.8%,热等静压长、宽、高模拟结果与实验结果变形误差为0.8%、1.8%、0.05%。冷、热等静压大部分区域相对密度分布均匀,在边棱、表面、角落处相对密度较低,考虑是与包套接触,导致过早烧结,出现低密度区域。冷等静压致密化随压力加载逐步进行,相对密度误差在0.54%以内;热等静压致密化主要在升温升压后半段,最大相对密度可达100%。冷、热等静压过程,铍内位移均分层分布,位移量由靠近包套位置向中心位置逐渐减小。冷等静压等效应力整体分布均匀,应力最大值为2,775 MPa,出现在靠近塞子的部位;热等静压越靠近包套等效应力越大,在靠近边棱位置存在一圈应力较大的区域,应力最大值可达424.7 MPa。冷、热等静压等效应变在端面、边角处变化较大、大部分区域分布均匀。冷等静压应变的增加主要发生在升压,保压以及降压前半阶段,最大应变15.79%;热等静压应变的增加在升温升压后半段完成,最大应变15.96%。本文还对冷等静压工艺参数、包套厚度与硬度对大尺寸铍材致密化过程的影响以及热等静压过程中工艺参数对大尺寸铍材致密性以及等效应力的影响进行了研究与分析,为企业改进工艺得到性能更加优越的金属铍提出了可参考的建议。