本文關(guān)鍵詞：基于變形歷程的管線鋼屈服強度預(yù)測模型研究　出處：《燕山大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：管線鋼在塑性成形過程中存在著明顯的加工硬化現(xiàn)象和包申格效應(yīng),鋼板經(jīng)歷多次塑性變形后,材料的屈服強度因加工硬化而增大,又因為包申格效應(yīng)而減小。鋼管的強度是兩者綜合作用的結(jié)果。一般而言,這兩種效果不可能完全抵消,從而使得毛坯板和管體的屈服強度不一致。這一差異對管線鋼管的制造以及毛坯板性能的選取都有一定的影響。如果能夠建立起基于變形歷程的毛坯板與鋼管屈服強度之間的關(guān)系,形成一個基于變形歷程的管線鋼屈服強度預(yù)測模型,實現(xiàn)反向屈服強度預(yù)測模型在有限元中的植入,利用有限元模擬模型計算不同預(yù)變形量下以及不同初始屈服強度的材料的反向屈服強度,將為反向屈服強度的預(yù)測提供一個簡單有效的計算方法,為根據(jù)管體最終屈服強度的要求以及不同的預(yù)變形量來選取不同屈服強度的毛坯板提供依據(jù)。本文以管線鋼為研究對象,采用預(yù)拉伸、卸載、反向壓縮的方法,對某廠生產(chǎn)的X90管線鋼在反向加載過程中屈服強度的變化規(guī)律進行了研究,確定了反向屈服強度隨預(yù)應(yīng)變的變化關(guān)系。然后基于Hodge混合強化模型理論,將模型簡化成單軸加載條件,利用塑性變形時體積不變原理,進行推導,得到了單軸反向屈服強度與預(yù)應(yīng)變的關(guān)系。再利用實驗數(shù)據(jù)確定了相應(yīng)的強化模型參數(shù),進而得到了反向屈服強度預(yù)測模型。通過用戶材料子程序UMAT,將反向屈服強度預(yù)測模型嵌入到ABAQUS中,實現(xiàn)了對材料反向加載時屈服強度的預(yù)測。通過數(shù)值模擬、實驗驗證,對所推得的反向屈服強度預(yù)測模型進行驗證。驗證結(jié)果表明,不同預(yù)變形量條件下,數(shù)值模擬值與公式計算值的最大誤差為1.37%,平均誤差為0.69%;數(shù)值模擬值與實驗值的最大誤差為2.87%,平均誤差為1.39%。將本文所得的反向屈服強度預(yù)測模型應(yīng)用到了厚板彎曲模型中,計算了厚板彎曲過程中不同厚度層的反向屈服強度。采用平截面假設(shè),并假設(shè)厚板彎曲時,切向應(yīng)變的硬化效果與材料單向拉伸和壓縮的效果相同,同時認為厚度方向沒有變化,定義了厚板彎曲變形時綜合反向屈服強度的計算方法,擴展了該預(yù)測模型的應(yīng)用范圍,進一步驗證了該預(yù)測模型的正確性。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG142.1

【參考文獻】

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本文編號：1330512