宽厚板压弯回弹预测模型研究

发布时间：2017-10-09 16:28

  本文关键词：宽厚板压弯回弹预测模型研究

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【摘要】：弯曲成形是宽厚板成形工艺的主要变形形式之一。对于大直径UOE焊管成形工艺,宽厚板弯曲就是其主要变形形式。预测厚板压弯变形后的状态,精确计算回弹是控制厚板弯曲成形质量的关键。本文基于厚板理论,针对宽厚板压弯变形的成形质量控制问题展开研究。基于薄板理论的板材弯曲计算,通常忽略剪切变形的影响,对于厚板弯曲变形来说,要想准确的预测厚板弯曲回弹,不仅需要采用相应的厚板理论,还需要考虑剪切变形的影响。而揭示厚板压弯应变场的分布规律,及分析剪力对压弯应变场的影响,是建立考虑剪力影响的厚板压弯回弹预测模型的前提。因此,本文基于考虑剪变形的厚板纯弹性变形相关理论,合理假设计入剪变形的厚板压弯应变场的解析表达式。然后采用待定函数方法,在厚板弯曲变形中计入剪变形的影响。从而减少厚板弯曲计算中的假设,建立了厚板压弯回弹的预测模型。利用有限元数值模拟方法,分析研究厚板压弯过程的应变场分布规律,并利用有限元的计算结果确定所建立的宽厚板压弯回弹预测模型的待定参数。在一定参数范围内,分析关键参数随不同变量的改变而变化的规律,然后将确定的函数表达式,代入到本文推导的相应回弹计算的力学基本方程中,进行回弹计算。该种计算方法,可避免初期对剪变形位移偏移函数形式指定带来的误差。针对厚板压弯回弹预测问题,设计了三点压弯实验装置。对Q235钢的不同规格板料进行三点压弯实验研究,得到了不同试验参数条件下的弯曲回弹数据。将得到的实验结果与未考虑剪变形和考虑剪变形的理论计算结果分别进行比较,验证了本文的回弹预测模型。
【关键词】：宽厚板压弯 预测模型 剪变形 应变场 回弹
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 厚壁理论11-13
• 1.2.1 厚壁结构的特点11-12
• 1.2.2 厚板压弯的特点12-13
• 1.3 国内外研究现状及发展动态13-15
• 1.4 本文的研究意义和内容15-17
• 第2章 宽厚板压弯回弹的预测模型17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 厚壁结构理论的基本问题17-19
• 2.3 基于RESSINER厚板理论的位移场推导19-22
• 2.4 宽厚板弹塑性弯曲的内力矩22-26
• 2.4.1 基本假设22
• 2.4.2 矩形截面板的理想弹塑性弯曲22-25
• 2.4.3 计入剪变形后的矩形截面板的弹塑性弯曲25-26
• 2.5 弯曲回弹的计算26-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 宽厚板压弯回弹预测模型参数研究29-45
• 3.1 引言29
• 3.2 待定参数A和B物理意义分析29-30
• 3.3 X70钢的数值模拟30-41
• 3.3.1 X70钢压弯有限元模型的建立30-31
• 3.3.2 宽厚板压弯变形过程分析31-36
• 3.3.3 宽厚板压弯回弹预测模型参数的影响因素研究36-41
• 3.4 回弹量的理论计算41-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 宽厚板压弯回弹的实验研究45-59
• 4.1 引言45
• 4.2 实验材料和方法45-50
• 4.2.1 实验材料45-48
• 4.2.2 实验方法48-50
• 4.3 实验结果及对比分析50-57
• 4.3.1 实验结果及分析50-53
• 4.3.2 对比分析53-57
• 4.4 本章小结57-59
• 结论59-60
• 参考文献60-64
• 致谢64

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本文编号：1001237