双金属复合板弯曲特性及辊式矫直过程研究
发布时间：2022-01-06 04:03
双金属复合板具有优异的服役性能与高性价比,石油、化工、海洋工程及造船等领域对高品质大规格金属复合板具有广泛的市场需求。目前,对于金属复合板的研究主要以生产及工程实际的需求和问题为导向,而在材料的力学行为,例如矫直过程的弹塑性变形理论等基础理论方面的研究和投入则较少。双金属复合板层间材料的力学性能不同,弯曲过程层间的协同变形将显著影响复合板材弯曲过程的力学行为,同时其矫前缺陷形态也更为复杂,传统针对单一材料板材的矫直理论难以较好的应用于双金属复合板矫直过程的解析。本文采用理论解析与数值计算的方法,对双金属复合板截面弯曲特性及其辊式矫直过程进行了深入的研究。论文工作的主要内容及主要结论有:1)利用工程弹塑性力学的相关理论对双金属复合板简单弯曲过程进行了解析,建立了双金属复合板截面复杂弹塑性状态演变路径的判断模型。研究结果表明双金属复合板弯曲过程截面会经历5种不同的弹塑性状态,并伴随不同程度的应变中性层偏移,残余应力分布向力学性能较弱的一侧偏移。得到了双金属复合板截面回弹过程的反向屈服条件及其影响。2)建立了双金属复合板辊式矫直过程解析的曲率积分模型,考虑了弯曲历史对力能参数间函数关系的影响...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
金胭复合板制备工艺
?双金属复合板弯曲特性及辊式矫直过程研宄???金属复合板采用特殊乳制工艺进行板坯制备，因此其矫前缺陷的形成机??理及外部缺陷形态与传统板材有了很大不同，板材几何缺陷与其力学状态间??的关系变得复杂［３２］｜３３］［３４］，如图１－３所示。同时层间不同材料的力学性能与??物性参数不同，使得金属复合板在沿厚度方向的截面结构为非对称结构，具??有非对称结构的板材在各工艺流程中更普遍的产生板形缺陷。如图１－４所示??的不锈钢复合板在冷却过程中由于层间材料不均匀收缩产生的弯曲。针对金??属复合板存在的上述问题，需要研宄适用于存在复杂初始缺陷且截面为非对??称结构的金属复合板矫直理论。???复合权封??一
金属复合板采用特殊乳制工艺进行板坯制备，因此其矫前缺陷的形成机??理及外部缺陷形态与传统板材有了很大不同，板材几何缺陷与其力学状态间??的关系变得复杂［３２］｜３３］［３４］，如图１－３所示。同时层间不同材料的力学性能与??物性参数不同，使得金属复合板在沿厚度方向的截面结构为非对称结构，具??有非对称结构的板材在各工艺流程中更普遍的产生板形缺陷。如图１－４所示??的不锈钢复合板在冷却过程中由于层间材料不均匀收缩产生的弯曲。针对金??属复合板存在的上述问题，需要研宄适用于存在复杂初始缺陷且截面为非对??称结构的金属复合板矫直理论。???复合权封???一般板村??ａ栽而ｘ轴ｙ向残余应力?ａ成由ｘ抽ｘ向残余应力??Ｉ?Ｘ?／；?．??ａ我面ｚ轴ｙ向残余应力?丨ａ我壬?纤維释放长度??：一￣＾?■沿Ｘ轴ｂ戴面切条后５沿ｙ钕ａ戴面切条后??纤維释放长度?纤维释放长度??图１－３复合板矫前缺陷状态示意图??■■??（ａ）热轧热矫后板形?（ｂ）冷却后板形??图１－４热轧不锈钢复合板??１．２板材辊式矫直理论的研究进展??辊式矫直属于连续性反复弯曲的矫直工艺，辊式矫直工艺以其矫直效果??良好、生产效率高的特点，广泛应用于板材的连续生产１３６１。辊式矫直过??程中矫直辊对板材进行弯曲，探讨连续弯曲过程中板材弯曲曲率、接触点位??－４－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]塑性强化材料辊式矫直力学行为研究[J]. 何安瑞,刘东冶,刘超. 机械工程学报. 2016(18)
[2]表面处理工艺对冷轧铝/钢（4A60/08AL）复合板结合性能的影响[J]. 唐超兰,许秋平,翁浩,刘志木,周钰波,周德敬. 轻合金加工技术. 2016(06)
[3]金属复合板界面剪切强度与组元性能关系的研究[J]. 关凌云. 中国重型装备. 2016(01)
[4]一种新型双金属复合板弯曲矫直模型[J]. 李乐毅,郏义征,王效岗. 复合材料学报. 2016(11)
[5]双金属复合板矫直应力中性层偏移的影响[J]. 李曜,桂海莲. 中国科技论文. 2015(22)
[6]A 2.5-dimensional Analytical Model of Cold Leveling for Plates with Transverse Wave Defects[J]. Wei-hua CHEN,Juan LIU,Zhen-shan CUI,Ying-jie WANG,Ying-rui WANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2015(08)
[7]压下量对中厚板矫直过程中关键参数的影响[J]. 刘志芳. 锻压技术. 2015(05)
[8]双金属复合板的拉伸回弹特性研究[J]. 管奔,王亚飞,臧勇,秦勤,张超. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]Al/Cu多层复合板的组织演化及其对力学性能的影响（英文）[J]. 李小兵,祖国胤,王平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[10]中厚板矫直过程中中性层偏移动态研究[J]. 桂海莲,李曜,李强,李玉贵,杨霞,黄庆学. 工程设计学报. 2014(05)
博士论文
[1]多辊连续矫直过程板带变形行为研究[D]. 刘东冶.北京科技大学 2015
[2]铜/铝多层复合板的制备与组织性能相关性研究[D]. 李小兵.东北大学 2014
[3]基于曲率积分法的板材矫直理论研究[D]. 刘志芳.重庆大学 2014
[4]全液压矫直机智能自学习的矫直模型及其电液伺服控制理论[D]. 张华君.太原理工大学 2013
[5]基于激光测量的板材矫直机智能控制系统的研究[D]. 徐宏喆.西安理工大学 2009
[6]中厚板矫直过程的理论分析及其控制系统[D]. 薛军安.东北大学 2009
[7]十五辊组合矫直机关键技术及理论模型的研究[D]. 王效岗.兰州理工大学 2008
[8]H型钢矫直机理及有限元动态仿真研究[D]. 王会刚.北京科技大学 2005
硕士论文
[1]辊式矫直机微张力矫直技术研究及其仿真[D]. 于浩.东北大学 2014
[2]矫直机电液伺服系统多缸同步控制方法[D]. 柏林.太原科技大学 2014
[3]双金属复合板材辊式矫直计算模型建立及研究[D]. 王海澜.太原科技大学 2014
[4]高强度中厚板辊式矫直方案研究[D]. 李乐毅.太原科技大学 2014
[5]基于联合仿真的矫直机液压伺服压下系统动态特性研究[D]. 张艳峰.太原科技大学 2013
[6]板材辊式矫直过程的有限元动态仿真[D]. 秦训松.武汉科技大学 2012
[7]宽厚板矫直机矫直辊变形研究及矫直过程仿真[D]. 陈璐.燕山大学 2012
[8]基于PCS7全液压矫直机的监控系统[D]. 靳绍珍.太原科技大学 2011
[9]中厚板矫直模拟及工艺优化[D]. 张春林.武汉科技大学 2010
[10]基于模糊PID的矫直机液压控制系统研究[D]. 王佳.武汉科技大学 2009
本文编号：3571693
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
金胭复合板制备工艺
?双金属复合板弯曲特性及辊式矫直过程研宄???金属复合板采用特殊乳制工艺进行板坯制备，因此其矫前缺陷的形成机??理及外部缺陷形态与传统板材有了很大不同，板材几何缺陷与其力学状态间??的关系变得复杂［３２］｜３３］［３４］，如图１－３所示。同时层间不同材料的力学性能与??物性参数不同，使得金属复合板在沿厚度方向的截面结构为非对称结构，具??有非对称结构的板材在各工艺流程中更普遍的产生板形缺陷。如图１－４所示??的不锈钢复合板在冷却过程中由于层间材料不均匀收缩产生的弯曲。针对金??属复合板存在的上述问题，需要研宄适用于存在复杂初始缺陷且截面为非对??称结构的金属复合板矫直理论。???复合权封??一
金属复合板采用特殊乳制工艺进行板坯制备，因此其矫前缺陷的形成机??理及外部缺陷形态与传统板材有了很大不同，板材几何缺陷与其力学状态间??的关系变得复杂［３２］｜３３］［３４］，如图１－３所示。同时层间不同材料的力学性能与??物性参数不同，使得金属复合板在沿厚度方向的截面结构为非对称结构，具??有非对称结构的板材在各工艺流程中更普遍的产生板形缺陷。如图１－４所示??的不锈钢复合板在冷却过程中由于层间材料不均匀收缩产生的弯曲。针对金??属复合板存在的上述问题，需要研宄适用于存在复杂初始缺陷且截面为非对??称结构的金属复合板矫直理论。???复合权封???一般板村??ａ栽而ｘ轴ｙ向残余应力?ａ成由ｘ抽ｘ向残余应力??Ｉ?Ｘ?／；?．??ａ我面ｚ轴ｙ向残余应力?丨ａ我壬?纤維释放长度??：一￣＾?■沿Ｘ轴ｂ戴面切条后５沿ｙ钕ａ戴面切条后??纤維释放长度?纤维释放长度??图１－３复合板矫前缺陷状态示意图??■■??（ａ）热轧热矫后板形?（ｂ）冷却后板形??图１－４热轧不锈钢复合板??１．２板材辊式矫直理论的研究进展??辊式矫直属于连续性反复弯曲的矫直工艺，辊式矫直工艺以其矫直效果??良好、生产效率高的特点，广泛应用于板材的连续生产１３６１。辊式矫直过??程中矫直辊对板材进行弯曲，探讨连续弯曲过程中板材弯曲曲率、接触点位??－４－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]塑性强化材料辊式矫直力学行为研究[J]. 何安瑞,刘东冶,刘超. 机械工程学报. 2016(18)
[2]表面处理工艺对冷轧铝/钢（4A60/08AL）复合板结合性能的影响[J]. 唐超兰,许秋平,翁浩,刘志木,周钰波,周德敬. 轻合金加工技术. 2016(06)
[3]金属复合板界面剪切强度与组元性能关系的研究[J]. 关凌云. 中国重型装备. 2016(01)
[4]一种新型双金属复合板弯曲矫直模型[J]. 李乐毅,郏义征,王效岗. 复合材料学报. 2016(11)
[5]双金属复合板矫直应力中性层偏移的影响[J]. 李曜,桂海莲. 中国科技论文. 2015(22)
[6]A 2.5-dimensional Analytical Model of Cold Leveling for Plates with Transverse Wave Defects[J]. Wei-hua CHEN,Juan LIU,Zhen-shan CUI,Ying-jie WANG,Ying-rui WANG. Journal of Iron and Steel Research（International）. 2015(08)
[7]压下量对中厚板矫直过程中关键参数的影响[J]. 刘志芳. 锻压技术. 2015(05)
[8]双金属复合板的拉伸回弹特性研究[J]. 管奔,王亚飞,臧勇,秦勤,张超. 中国石油大学学报(自然科学版). 2015(02)
[9]Al/Cu多层复合板的组织演化及其对力学性能的影响（英文）[J]. 李小兵,祖国胤,王平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[10]中厚板矫直过程中中性层偏移动态研究[J]. 桂海莲,李曜,李强,李玉贵,杨霞,黄庆学. 工程设计学报. 2014(05)
博士论文
[1]多辊连续矫直过程板带变形行为研究[D]. 刘东冶.北京科技大学 2015
[2]铜/铝多层复合板的制备与组织性能相关性研究[D]. 李小兵.东北大学 2014
[3]基于曲率积分法的板材矫直理论研究[D]. 刘志芳.重庆大学 2014
[4]全液压矫直机智能自学习的矫直模型及其电液伺服控制理论[D]. 张华君.太原理工大学 2013
[5]基于激光测量的板材矫直机智能控制系统的研究[D]. 徐宏喆.西安理工大学 2009
[6]中厚板矫直过程的理论分析及其控制系统[D]. 薛军安.东北大学 2009
[7]十五辊组合矫直机关键技术及理论模型的研究[D]. 王效岗.兰州理工大学 2008
[8]H型钢矫直机理及有限元动态仿真研究[D]. 王会刚.北京科技大学 2005
硕士论文
[1]辊式矫直机微张力矫直技术研究及其仿真[D]. 于浩.东北大学 2014
[2]矫直机电液伺服系统多缸同步控制方法[D]. 柏林.太原科技大学 2014
[3]双金属复合板材辊式矫直计算模型建立及研究[D]. 王海澜.太原科技大学 2014
[4]高强度中厚板辊式矫直方案研究[D]. 李乐毅.太原科技大学 2014
[5]基于联合仿真的矫直机液压伺服压下系统动态特性研究[D]. 张艳峰.太原科技大学 2013
[6]板材辊式矫直过程的有限元动态仿真[D]. 秦训松.武汉科技大学 2012
[7]宽厚板矫直机矫直辊变形研究及矫直过程仿真[D]. 陈璐.燕山大学 2012
[8]基于PCS7全液压矫直机的监控系统[D]. 靳绍珍.太原科技大学 2011
[9]中厚板矫直模拟及工艺优化[D]. 张春林.武汉科技大学 2010
[10]基于模糊PID的矫直机液压控制系统研究[D]. 王佳.武汉科技大学 2009
本文编号：3571693
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