雙金屬復(fù)合板彎曲特性及輥式矯直過程研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-06 04:03
雙金屬復(fù)合板具有優(yōu)異的服役性能與高性價(jià)比,石油、化工、海洋工程及造船等領(lǐng)域?qū)Ω咂焚|(zhì)大規(guī)格金屬復(fù)合板具有廣泛的市場需求。目前,對于金屬復(fù)合板的研究主要以生產(chǎn)及工程實(shí)際的需求和問題為導(dǎo)向,而在材料的力學(xué)行為,例如矯直過程的彈塑性變形理論等基礎(chǔ)理論方面的研究和投入則較少。雙金屬復(fù)合板層間材料的力學(xué)性能不同,彎曲過程層間的協(xié)同變形將顯著影響復(fù)合板材彎曲過程的力學(xué)行為,同時(shí)其矯前缺陷形態(tài)也更為復(fù)雜,傳統(tǒng)針對單一材料板材的矯直理論難以較好的應(yīng)用于雙金屬復(fù)合板矯直過程的解析。本文采用理論解析與數(shù)值計(jì)算的方法,對雙金屬復(fù)合板截面彎曲特性及其輥式矯直過程進(jìn)行了深入的研究。論文工作的主要內(nèi)容及主要結(jié)論有:1)利用工程彈塑性力學(xué)的相關(guān)理論對雙金屬復(fù)合板簡單彎曲過程進(jìn)行了解析,建立了雙金屬復(fù)合板截面復(fù)雜彈塑性狀態(tài)演變路徑的判斷模型。研究結(jié)果表明雙金屬復(fù)合板彎曲過程截面會(huì)經(jīng)歷5種不同的彈塑性狀態(tài),并伴隨不同程度的應(yīng)變中性層偏移,殘余應(yīng)力分布向力學(xué)性能較弱的一側(cè)偏移。得到了雙金屬復(fù)合板截面回彈過程的反向屈服條件及其影響。2)建立了雙金屬復(fù)合板輥式矯直過程解析的曲率積分模型,考慮了彎曲歷史對力能參數(shù)間函數(shù)關(guān)系的影響...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
金胭復(fù)合板制備工藝
?雙金屬復(fù)合板彎曲特性及輥式矯直過程研宄???金屬復(fù)合板采用特殊乳制工藝進(jìn)行板坯制備,因此其矯前缺陷的形成機(jī)??理及外部缺陷形態(tài)與傳統(tǒng)板材有了很大不同,板材幾何缺陷與其力學(xué)狀態(tài)間??的關(guān)系變得復(fù)雜[32]|33][34],如圖1-3所示。同時(shí)層間不同材料的力學(xué)性能與??物性參數(shù)不同,使得金屬復(fù)合板在沿厚度方向的截面結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu),具??有非對稱結(jié)構(gòu)的板材在各工藝流程中更普遍的產(chǎn)生板形缺陷。如圖1-4所示??的不銹鋼復(fù)合板在冷卻過程中由于層間材料不均勻收縮產(chǎn)生的彎曲。針對金??屬復(fù)合板存在的上述問題,需要研宄適用于存在復(fù)雜初始缺陷且截面為非對??稱結(jié)構(gòu)的金屬復(fù)合板矯直理論。???復(fù)合權(quán)封??一
金屬復(fù)合板采用特殊乳制工藝進(jìn)行板坯制備,因此其矯前缺陷的形成機(jī)??理及外部缺陷形態(tài)與傳統(tǒng)板材有了很大不同,板材幾何缺陷與其力學(xué)狀態(tài)間??的關(guān)系變得復(fù)雜[32]|33][34],如圖1-3所示。同時(shí)層間不同材料的力學(xué)性能與??物性參數(shù)不同,使得金屬復(fù)合板在沿厚度方向的截面結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu),具??有非對稱結(jié)構(gòu)的板材在各工藝流程中更普遍的產(chǎn)生板形缺陷。如圖1-4所示??的不銹鋼復(fù)合板在冷卻過程中由于層間材料不均勻收縮產(chǎn)生的彎曲。針對金??屬復(fù)合板存在的上述問題,需要研宄適用于存在復(fù)雜初始缺陷且截面為非對??稱結(jié)構(gòu)的金屬復(fù)合板矯直理論。???復(fù)合權(quán)封???一般板村??a栽而x軸y向殘余應(yīng)力?a成由x抽x向殘余應(yīng)力??I?X?/;?.??a我面z軸y向殘余應(yīng)力?丨a我壬?纖維釋放長度??:一 ̄^?■沿X軸b戴面切條后5沿y釹a戴面切條后??纖維釋放長度?纖維釋放長度??圖1-3復(fù)合板矯前缺陷狀態(tài)示意圖??■■??(a)熱軋熱矯后板形?(b)冷卻后板形??圖1-4熱軋不銹鋼復(fù)合板??1.2板材輥式矯直理論的研究進(jìn)展??輥式矯直屬于連續(xù)性反復(fù)彎曲的矯直工藝,輥式矯直工藝以其矯直效果??良好、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于板材的連續(xù)生產(chǎn)1361。輥式矯直過??程中矯直輥對板材進(jìn)行彎曲,探討連續(xù)彎曲過程中板材彎曲曲率、接觸點(diǎn)位??-4-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塑性強(qiáng)化材料輥式矯直力學(xué)行為研究[J]. 何安瑞,劉東冶,劉超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(18)
[2]表面處理工藝對冷軋鋁/鋼(4A60/08AL)復(fù)合板結(jié)合性能的影響[J]. 唐超蘭,許秋平,翁浩,劉志木,周鈺波,周德敬. 輕合金加工技術(shù). 2016(06)
[3]金屬復(fù)合板界面剪切強(qiáng)度與組元性能關(guān)系的研究[J]. 關(guān)凌云. 中國重型裝備. 2016(01)
[4]一種新型雙金屬復(fù)合板彎曲矯直模型[J]. 李樂毅,郟義征,王效崗. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]雙金屬復(fù)合板矯直應(yīng)力中性層偏移的影響[J]. 李曜,桂海蓮. 中國科技論文. 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]壓下量對中厚板矯直過程中關(guān)鍵參數(shù)的影響[J]. 劉志芳. 鍛壓技術(shù). 2015(05)
[8]雙金屬復(fù)合板的拉伸回彈特性研究[J]. 管奔,王亞飛,臧勇,秦勤,張超. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]Al/Cu多層復(fù)合板的組織演化及其對力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 李小兵,祖國胤,王平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[10]中厚板矯直過程中中性層偏移動(dòng)態(tài)研究[J]. 桂海蓮,李曜,李強(qiáng),李玉貴,楊霞,黃慶學(xué). 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2014(05)
博士論文
[1]多輥連續(xù)矯直過程板帶變形行為研究[D]. 劉東冶.北京科技大學(xué) 2015
[2]銅/鋁多層復(fù)合板的制備與組織性能相關(guān)性研究[D]. 李小兵.東北大學(xué) 2014
[3]基于曲率積分法的板材矯直理論研究[D]. 劉志芳.重慶大學(xué) 2014
[4]全液壓矯直機(jī)智能自學(xué)習(xí)的矯直模型及其電液伺服控制理論[D]. 張華君.太原理工大學(xué) 2013
[5]基于激光測量的板材矯直機(jī)智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐宏喆.西安理工大學(xué) 2009
[6]中厚板矯直過程的理論分析及其控制系統(tǒng)[D]. 薛軍安.東北大學(xué) 2009
[7]十五輥組合矯直機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及理論模型的研究[D]. 王效崗.蘭州理工大學(xué) 2008
[8]H型鋼矯直機(jī)理及有限元?jiǎng)討B(tài)仿真研究[D]. 王會(huì)剛.北京科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]輥式矯直機(jī)微張力矯直技術(shù)研究及其仿真[D]. 于浩.東北大學(xué) 2014
[2]矯直機(jī)電液伺服系統(tǒng)多缸同步控制方法[D]. 柏林.太原科技大學(xué) 2014
[3]雙金屬復(fù)合板材輥式矯直計(jì)算模型建立及研究[D]. 王海瀾.太原科技大學(xué) 2014
[4]高強(qiáng)度中厚板輥式矯直方案研究[D]. 李樂毅.太原科技大學(xué) 2014
[5]基于聯(lián)合仿真的矯直機(jī)液壓伺服壓下系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 張艷峰.太原科技大學(xué) 2013
[6]板材輥式矯直過程的有限元?jiǎng)討B(tài)仿真[D]. 秦訓(xùn)松.武漢科技大學(xué) 2012
[7]寬厚板矯直機(jī)矯直輥?zhàn)冃窝芯考俺C直過程仿真[D]. 陳璐.燕山大學(xué) 2012
[8]基于PCS7全液壓矯直機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 靳紹珍.太原科技大學(xué) 2011
[9]中厚板矯直模擬及工藝優(yōu)化[D]. 張春林.武漢科技大學(xué) 2010
[10]基于模糊PID的矯直機(jī)液壓控制系統(tǒng)研究[D]. 王佳.武漢科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3571693
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
金胭復(fù)合板制備工藝
?雙金屬復(fù)合板彎曲特性及輥式矯直過程研宄???金屬復(fù)合板采用特殊乳制工藝進(jìn)行板坯制備,因此其矯前缺陷的形成機(jī)??理及外部缺陷形態(tài)與傳統(tǒng)板材有了很大不同,板材幾何缺陷與其力學(xué)狀態(tài)間??的關(guān)系變得復(fù)雜[32]|33][34],如圖1-3所示。同時(shí)層間不同材料的力學(xué)性能與??物性參數(shù)不同,使得金屬復(fù)合板在沿厚度方向的截面結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu),具??有非對稱結(jié)構(gòu)的板材在各工藝流程中更普遍的產(chǎn)生板形缺陷。如圖1-4所示??的不銹鋼復(fù)合板在冷卻過程中由于層間材料不均勻收縮產(chǎn)生的彎曲。針對金??屬復(fù)合板存在的上述問題,需要研宄適用于存在復(fù)雜初始缺陷且截面為非對??稱結(jié)構(gòu)的金屬復(fù)合板矯直理論。???復(fù)合權(quán)封??一
金屬復(fù)合板采用特殊乳制工藝進(jìn)行板坯制備,因此其矯前缺陷的形成機(jī)??理及外部缺陷形態(tài)與傳統(tǒng)板材有了很大不同,板材幾何缺陷與其力學(xué)狀態(tài)間??的關(guān)系變得復(fù)雜[32]|33][34],如圖1-3所示。同時(shí)層間不同材料的力學(xué)性能與??物性參數(shù)不同,使得金屬復(fù)合板在沿厚度方向的截面結(jié)構(gòu)為非對稱結(jié)構(gòu),具??有非對稱結(jié)構(gòu)的板材在各工藝流程中更普遍的產(chǎn)生板形缺陷。如圖1-4所示??的不銹鋼復(fù)合板在冷卻過程中由于層間材料不均勻收縮產(chǎn)生的彎曲。針對金??屬復(fù)合板存在的上述問題,需要研宄適用于存在復(fù)雜初始缺陷且截面為非對??稱結(jié)構(gòu)的金屬復(fù)合板矯直理論。???復(fù)合權(quán)封???一般板村??a栽而x軸y向殘余應(yīng)力?a成由x抽x向殘余應(yīng)力??I?X?/;?.??a我面z軸y向殘余應(yīng)力?丨a我壬?纖維釋放長度??:一 ̄^?■沿X軸b戴面切條后5沿y釹a戴面切條后??纖維釋放長度?纖維釋放長度??圖1-3復(fù)合板矯前缺陷狀態(tài)示意圖??■■??(a)熱軋熱矯后板形?(b)冷卻后板形??圖1-4熱軋不銹鋼復(fù)合板??1.2板材輥式矯直理論的研究進(jìn)展??輥式矯直屬于連續(xù)性反復(fù)彎曲的矯直工藝,輥式矯直工藝以其矯直效果??良好、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于板材的連續(xù)生產(chǎn)1361。輥式矯直過??程中矯直輥對板材進(jìn)行彎曲,探討連續(xù)彎曲過程中板材彎曲曲率、接觸點(diǎn)位??-4-??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]塑性強(qiáng)化材料輥式矯直力學(xué)行為研究[J]. 何安瑞,劉東冶,劉超. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(18)
[2]表面處理工藝對冷軋鋁/鋼(4A60/08AL)復(fù)合板結(jié)合性能的影響[J]. 唐超蘭,許秋平,翁浩,劉志木,周鈺波,周德敬. 輕合金加工技術(shù). 2016(06)
[3]金屬復(fù)合板界面剪切強(qiáng)度與組元性能關(guān)系的研究[J]. 關(guān)凌云. 中國重型裝備. 2016(01)
[4]一種新型雙金屬復(fù)合板彎曲矯直模型[J]. 李樂毅,郟義征,王效崗. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2016(11)
[5]雙金屬復(fù)合板矯直應(yīng)力中性層偏移的影響[J]. 李曜,桂海蓮. 中國科技論文. 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]壓下量對中厚板矯直過程中關(guān)鍵參數(shù)的影響[J]. 劉志芳. 鍛壓技術(shù). 2015(05)
[8]雙金屬復(fù)合板的拉伸回彈特性研究[J]. 管奔,王亞飛,臧勇,秦勤,張超. 中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[9]Al/Cu多層復(fù)合板的組織演化及其對力學(xué)性能的影響(英文)[J]. 李小兵,祖國胤,王平. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[10]中厚板矯直過程中中性層偏移動(dòng)態(tài)研究[J]. 桂海蓮,李曜,李強(qiáng),李玉貴,楊霞,黃慶學(xué). 工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2014(05)
博士論文
[1]多輥連續(xù)矯直過程板帶變形行為研究[D]. 劉東冶.北京科技大學(xué) 2015
[2]銅/鋁多層復(fù)合板的制備與組織性能相關(guān)性研究[D]. 李小兵.東北大學(xué) 2014
[3]基于曲率積分法的板材矯直理論研究[D]. 劉志芳.重慶大學(xué) 2014
[4]全液壓矯直機(jī)智能自學(xué)習(xí)的矯直模型及其電液伺服控制理論[D]. 張華君.太原理工大學(xué) 2013
[5]基于激光測量的板材矯直機(jī)智能控制系統(tǒng)的研究[D]. 徐宏喆.西安理工大學(xué) 2009
[6]中厚板矯直過程的理論分析及其控制系統(tǒng)[D]. 薛軍安.東北大學(xué) 2009
[7]十五輥組合矯直機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及理論模型的研究[D]. 王效崗.蘭州理工大學(xué) 2008
[8]H型鋼矯直機(jī)理及有限元?jiǎng)討B(tài)仿真研究[D]. 王會(huì)剛.北京科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]輥式矯直機(jī)微張力矯直技術(shù)研究及其仿真[D]. 于浩.東北大學(xué) 2014
[2]矯直機(jī)電液伺服系統(tǒng)多缸同步控制方法[D]. 柏林.太原科技大學(xué) 2014
[3]雙金屬復(fù)合板材輥式矯直計(jì)算模型建立及研究[D]. 王海瀾.太原科技大學(xué) 2014
[4]高強(qiáng)度中厚板輥式矯直方案研究[D]. 李樂毅.太原科技大學(xué) 2014
[5]基于聯(lián)合仿真的矯直機(jī)液壓伺服壓下系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 張艷峰.太原科技大學(xué) 2013
[6]板材輥式矯直過程的有限元?jiǎng)討B(tài)仿真[D]. 秦訓(xùn)松.武漢科技大學(xué) 2012
[7]寬厚板矯直機(jī)矯直輥?zhàn)冃窝芯考俺C直過程仿真[D]. 陳璐.燕山大學(xué) 2012
[8]基于PCS7全液壓矯直機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 靳紹珍.太原科技大學(xué) 2011
[9]中厚板矯直模擬及工藝優(yōu)化[D]. 張春林.武漢科技大學(xué) 2010
[10]基于模糊PID的矯直機(jī)液壓控制系統(tǒng)研究[D]. 王佳.武漢科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3571693
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