本文關鍵詞：軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形數(shù)值模擬研究

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【摘要】：在管材彎曲過程中,內(nèi)側壁的增厚、起皺,外側壁的減薄、破裂,截面畸變以及卸載后的回彈問題,一直是當前國內(nèi)外學者研究的熱點。本文研究的軸向?qū)ΨQ鰭片管除了具有上述圓管彎曲時的技術難題外,還具有彎曲工藝復雜以及扁鋼和光管的過渡區(qū)有可能出現(xiàn)開裂問題。對于此些問題,用傳統(tǒng)實驗方法研究耗時長且成本高。通過對軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎工藝過程進行數(shù)值模擬分析獲得合理的工藝加載參數(shù),不僅有重要的理論研究意義,還將為實際生產(chǎn)提供重要的技術支持。本文主要研究內(nèi)容如下： (1)建立軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎成形過程中的材料模型,通過單向拉伸試驗,獲得了材料Q235A的基本力學性能參數(shù),通過公式推導出真實應力和真實應變公式,獲得了材料真實應力-應變曲線,建立了材料模型。 (2)根據(jù)軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎成形過程,基于ABAQUS有限元仿真軟件建立了與實際相符的三維有限元模型,并對有限元前處理中各模塊設置進行了研究,確立了有限元網(wǎng)格劃分技術、邊界條件及接觸條件等模塊的設置參數(shù)方法。 (3)利用所建立的有限元模型對軸向?qū)ΨQ鰭片管、圓形光管滾彎成形過程進行數(shù)值模擬研究,對比分析了等效應力、應變分布規(guī)律以及不同彎曲角度下的切向應力、應變曲線,研究發(fā)現(xiàn)軸向?qū)ΨQ鰭片管相比較圓形光管截面畸變、內(nèi)側壁起皺趨勢更明顯。 (4)在第三章建立的有限元模型下,首先確立了軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎性能評價方法,簡單推出了下壓量、下輥輪中心距與曲率半徑的關系式,求導推出了dRr/dh與下壓量的關系,進而可以確定下壓量的理論極大值；分析比較了理論曲率半徑和模擬曲率半徑值并作了誤差分析,再根據(jù)曲率半徑與下壓量關系曲線圖綜合分析可以得出下壓量的適宜取值范圍；通過橢圓率、外側壁厚變化率曲線圖以及對應的等效應力、應變云圖分析了下壓量、下輥輪中心距、輥輪轉(zhuǎn)速以及摩擦系數(shù)對鰭片管彎曲成形質(zhì)量的影響,通過分析可以找出各參數(shù)的適宜取值范圍。
【關鍵詞】：軸向?qū)ΨQ鰭片管 輥輪 滾彎成形 數(shù)值模擬研究 工藝參數(shù)
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-27
• 1.1 引言11-12
• 1.2 管材彎曲成形工藝的研究和發(fā)展12-25
• 1.2.1 管材彎曲成形原理12-13
• 1.2.2 管材彎曲成形工藝分類13-19
• 1.2.3 管材彎曲成形主要缺陷及其預防措施19-20
• 1.2.4 管材彎曲成形的理論研究20-23
• 1.2.5 管材彎曲成形的實驗分析23-24
• 1.2.6 管材彎曲過程的有限元數(shù)值模擬研究24-25
• 1.3 選題依據(jù)和研究內(nèi)容25-27
• 1.3.1 選題依據(jù)25-26
• 1.3.2 研究內(nèi)容26-27
• 第2章 管材彎曲成形有限元理論基礎27-33
• 2.1 引言27-28
• 2.2 彈塑性有限元法基本理論28-31
• 2.2.1 全量理論邊值問題28-29
• 2.2.2 增量理論的邊值問題29-31
• 2.3 靜力隱式算法與動力顯示算法31-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第3章 軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形有限元模型的建立33-41
• 3.1 引言33
• 3.2 軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形幾何模型的建立33-35
• 3.2.1 三輥彎管工藝的原理33
• 3.2.2 輥輪模具設計33-34
• 3.2.3 三輥彎管的操作步驟34-35
• 3.3 材料模型35-37
• 3.4 有限元網(wǎng)格的劃分37-39
• 3.5 邊界條件39
• 3.6 接觸條件設置39
• 3.7 本章小結39-41
• 第4章 軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形有限元分析41-49
• 4.1 前言41
• 4.2 實例分析41-47
• 4.2.1 等效應力分布規(guī)律41-44
• 4.2.2 等效應變分布規(guī)律44-47
• 4.3 本章小結47-49
• 第5章 軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形過程中工藝參數(shù)的數(shù)值模擬49-65
• 5.1 引言49
• 5.2 軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎性能評價方法49-50
• 5.2.1 管材滾彎成形外側壁厚減薄的評價方法49-50
• 5.2.2 截面畸變的評價方法50
• 5.3 下壓量和中心距對軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形質(zhì)量的影響50-59
• 5.3.1 彎曲半徑的簡單計算式50-51
• 5.3.2 下壓量對軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形質(zhì)量的影響51-56
• 5.3.3 中心距對軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形質(zhì)量的影響56-59
• 5.4 輥輪轉(zhuǎn)速對軸向?qū)ΨQ鰭片管彎曲成形質(zhì)量的影響59-60
• 5.5 摩擦系數(shù)對軸向?qū)ΨQ鰭片管滾彎成形質(zhì)量的影響60-63
• 5.6 本章小結63-65
• 第6章 本文結論與展望65-69
• 6.1 本文結論65-66
• 6.2 本文展望66-69
• 參考文獻69-75
• 攻讀學位期間取得的科研成果75-76
• 致謝76

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1015760