母线立弯成形中翘曲变形及其影响研究

发布时间：2022-07-14 15:14

　　国民用电量随着经济的发展迅速增加,母线作为大电流传输的载体得到越来越广泛的应用。弯曲作为母线使用过程中不可避免的一道工序,对母线成形质量具有重要影响。目前关于母线弯曲成形的研究主要集中在平弯,对于立弯的研究相对较少,我国在母线立弯成形方面,面临的主要问题是成形过程中母线存在翘曲变形,严重影响了母线的正常安装,同时会降低其导电性能以及使用寿命。因此,对母线立弯成形过程中的翘曲变形进行深入研究是非常有必要的。本文以1060纯铝母线作为研究对象,运用理论分析和有限元仿真相结合的方法对母线立弯成形过程中的翘曲变形情况进行了研究,分析母线不同宽厚比、不同弯曲角度对立弯成形质量的影响,并通过试验对其进行了验证,同时提出在母线立弯成形过程中从母线上表面施加侧压力以达到抑制翘曲的方法,并得出侧压力对母线翘曲变形的影响规律。本文主要研究内容如下:首先介绍了板料弯曲成形及其失稳理论,并针对母线立弯成形中的翘曲问题做了分析。研究发现影响母线立弯成形过程中翘曲变形的因素主要有母线的切线模量和宽厚比,母线切线模量和宽厚比越大就越容易发生翘曲失稳。能量法分析结果表明施加侧压力可以有效抑制翘曲变形,提升母线成形质量... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 弯曲成形中力学问题研究动态及现状
        1.2.1 弯曲成形研究动态及现状
        1.2.2 板料成形失稳研究动态及现状
        1.2.3 母线立弯成形中翘曲变形研究动态及现状
    1.3 选题意义及主要研究内容
        1.3.1 课题来源及研究意义
        1.3.2 论文的主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 母线立弯成形中的翘曲变形
    2.1 板料弯曲成形理论
        2.1.1 屈服准则
        2.1.2 屈曲分析
        2.1.3 塑性流动
    2.2 板料弯曲成形中的失稳与翘曲
        2.2.1 板料弯曲成形中的平面失稳
        2.2.2 板料弯曲成形中的空间翘曲
    2.3 母线立弯成形中翘曲变形研究
        2.3.1 母线翘曲失稳力学分析
        2.3.2 母线翘曲失稳能量法分析
    2.4 本章小结
第三章 母线立弯成形的有限元模拟
    3.1 有限元分析过程概述
    3.2 有限元模型的建立
    3.3 有限元模型的参数选择与设置
        3.3.1 材料选用及材料属性的定义
        3.3.2 模块的选取与网格划分
        3.3.3 定义接触和约束
        3.3.4 提高分析效率
        3.3.5 施加载荷
    3.4 母线立弯成形过程有限元分析
        3.4.1 母线立弯成形过程
        3.4.2 母线立弯过程中应力应变分析
        3.4.3 母线立弯过程中厚度变化分析
    3.5 母线立弯成形中的翘曲变形规律
    3.6 本章小结
第四章 母线立弯成形试验
    4.1 试验目的及意义
    4.2 母线立弯成形试验装置及原理
        4.2.1 试验装置
        4.2.2 装置控制翘曲原理
    4.3 母线立弯成形试验材料及成形过程
        4.3.1 试验材料
        4.3.2 试验方案
        4.3.3 试验过程
    4.4 母线立弯成形试验参数测量与计算
        4.4.1 母线弯曲角度的测量
        4.4.2 母线翘曲量的测量
        4.4.3 侧压力大小的计算
    4.5 本章小结
第五章 母线立弯翘曲失稳及其影响因素研究
    5.1 母线立弯翘曲失稳对成形质量的影响
    5.2 母线立弯翘曲失稳影响因素分析
        5.2.1 母线宽厚比对成形质量的影响
        5.2.2 母线弯曲角度对成形质量的影响
        5.2.3 侧压力对成形质量的影响
    5.3 提高母线立弯成形质量的措施
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
致谢
参考文献
附录 A 攻读硕士学位期间发表论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]滑动摩擦接触对母线弯曲成形质量的影响[J]. 岳学虎,樊瑜瑾,李鹏元.  表面技术. 2019(01)
[2]内压与相对壁厚对薄壁管材弯曲成形的影响[J]. 徐雪峰,邱泽宇,华如雨,肖尧,熊光利,杨萍川.  塑性工程学报. 2018(06)
[3]基于ABAQUS模拟的高强钢弯曲半径对弯曲性能的影响研究[J]. 王健,孙力,熊自柳,刘天武,董伊康,张琳.  河北冶金. 2018(11)
[4]A refined finite element method for bending analysis of laminated plates integrated with piezoelectric fiber-reinforced composite actuators[J]. J.Rouzegar,A.Abbasi.  Acta Mechanica Sinica. 2018(04)
[5]基于多次连续弯曲模的技术研究[J]. 张迎年,叶星辉,张先进,王克文,张一帆,张军军.  模具工业. 2016(01)
[6]金属板料成形弯曲力算法及仿真分析[J]. 武正权,牛志刚.  中国农机化学报. 2015(04)
[7]细长压杆的失稳点及临界压力的确定方法研究[J]. 王廷伟,黄丽华,刘明,付娆.  力学与实践. 2014(03)
[8]冷轧带钢板形翘曲变形过程及规律的解析[J]. 张清东,卢兴福,戴杰涛,秦剑.  北京科技大学学报. 2014(03)
[9]中厚板弯曲过程中板厚变化的研究及数值模拟[J]. 朱传敏,王凯.  中国工程机械学报. 2013(06)
[10]板料弹塑性弯曲应力应变中性层位置对变形的影响[J]. 魏健民.  江苏科技信息. 2013(22)

硕士论文
[1]板料三点弯曲成形力学原理及其成形控制研究[D]. 薛洋洋.昆明理工大学 2018
[2]铝板自由弯曲成形中的接触摩擦及其影响研究[D]. 李鹏元.昆明理工大学 2018
[3]基于ABAQUS软件的弯曲成形工艺研究[D]. 苏唱.湖北工业大学 2017
[4]曲面柔性轧制成形实验研究[D]. 高健.吉林大学 2015
[5]剪应力起皱机理及主要规律的研究[D]. 韩方圆.哈尔滨工业大学 2013
[6]板带不均匀压下面内弯曲过程失稳起皱与参数优化的研究[D]. 孙朝阳.西北工业大学 2004



本文编号：3661373