双金属复合管JCO成型理论与实验研究

发布时间：2017-10-11 09:14

  本文关键词：双金属复合管JCO成型理论与实验研究

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【摘要】：双金属复合管因兼具良好的实用性与经济效益,在诸多领域得到广泛应用。双金属复合管的制备技术众多。其中JCO成型法所用设备造价较低,成型稳定性良好,是目前国内制备大口径直缝焊管的有效方法之一。但关于JCO成型的理论研究均局限于单金属材料,现有的JCO弯曲成型理论不能直接应用在双金属复合管JCO成型的理论计算上。本文针对双金属复合板弯曲变形的特点,采用分层算法进行计算。首先根据外力与材料内部变形关系,建立双金属复合板弯曲应力应变数学模型;然后将双金属复合板弯曲成型数学模型与JCO成型理论结合,计算出相应材料的中性层偏移量,确定双金属复合管JCO成型的各项参数,并用Matlab对数学模型的相关参数进行处理计算;之后通过弯曲变形实验测得的压下力与理论计算值的比较,验证模型的可行性与准确度,对弯矩与变形的关系进行研究,用MARC对模型进行仿真模拟,分析力能参数;最后简单介绍了JCO成型实验机。通过研究证明,双金属复合板弯曲应力应变中性层偏移理论采用分层算法,能比较准确地反映实际生产过程中的复合板弯曲变形情况,可方便计算弯曲成型各工艺参数,与实验结果基本一致;双金属复合板由于材料原因,应力应变中性层会产生偏移,偏移量与组成材料的力学性能和厚度比等因素有关;双金属复合管JCO成型模型能较客观地反映复合板弯曲过程当中各项参数间的关系。
【关键词】：双金属复合管 中性层偏移 弯曲变形 JCO成型
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB33;TG306
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 论文的研究背景9-13
• 1.1.1 双金属复合管复合工艺的研究现状9-11
• 1.1.2 大直径直缝双金属复合焊管制造工艺现状11-13
• 1.2 JCO成形法的发展现状13-15
• 1.2.1 JCO成形工艺过程简介13
• 1.2.2 JCO成形工艺发展概况13-14
• 1.2.3 板料弯曲成形理论研究现状14-15
• 1.3 本文研究的目的与主要内容15
• 1.3.1 本文的研究目的15
• 1.3.2 本文的研究内容15
• 1.4 本章小结15-17
• 第二章 双金属复合板弯曲变形理论基础及JCO弯曲过程分析17-36
• 2.1 板料弯曲变形过程分析17-21
• 2.1.1 板料弯曲变形特点17-18
• 2.1.2 板料弯曲理论计算18-19
• 2.1.3 板料弯曲变形中的回弹19-21
• 2.2 双金属板料弯曲变形过程模型与计算21-25
• 2.2.1 双金属复合板弯曲变形过程特点21-22
• 2.2.2 双金属复合板弯曲变形过程分层算法22-25
• 2.3 JCO成型过程原理25-30
• 2.3.1 O成型过程25-28
• 2.3.2 C成型过程28-30
• 2.4 双金属复合板在JCO成型过程中的弯曲行为分析30-32
• 2.5 双金属复合板弯曲变形回弹分析32
• 2.6 运用Matlab对双金属复合板JCO成型过程进行计算32-35
• 2.6.1 对复合板应力应变中性层偏移量及最大弯矩的计算过程核心程序33-34
• 2.6.2 计算O成型过程当中的力能参数核心程序34-35
• 2.7 本章小结35-36
• 第三章 双金属复合板JCO成型实验研究36-43
• 3.1 实验方案36
• 3.2 实验板材及实验用JCO成型模具36-38
• 3.2.1 实验用双金属复合板36-37
• 3.2.2 JCO成型实验用模具37-38
• 3.3 实验过程38-40
• 3.3.1 复合板自由弯曲实验38-39
• 3.3.2 复合板JCO非对称弯曲实验39-40
• 3.3.3 复合板JCO成型实验40
• 3.4 实验结果及分析40-42
• 3.4.1 复合板自由弯曲实验结果及分析40-41
• 3.4.2 复合板JCO非对称弯曲实验及分析41
• 3.4.3 复合板JCO成型实验分析41-42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 数值模拟43-51
• 4.1 有限元模型43-44
• 4.2 结果与分析44-49
• 4.2.1 弯曲过程的应力应变分析44-46
• 4.2.2 卸载过程的应力分析46-47
• 4.2.3 复合层厚度比对弯曲过程的影响47-49
• 4.3 本章小结49-51
• 第五章 双金属复合管JCO成型专机研制51-55
• 5.1 复合管成型专机总体结构设计51-53
• 5.2 复合管成型专机技术参数要求53-55
• 结论55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60

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本文编号：1011684