本文關(guān)鍵詞：環(huán)形件冷彎成形新技術(shù)開發(fā)

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值模擬 冷彎 專用成形設(shè)備 端頭板 新技術(shù)

【摘要】：PHC管樁作為樁基材料,在高層建筑、民用住宅、橋梁、公路、港口碼頭、大型設(shè)備等工程基礎(chǔ)建設(shè)中具有重要的作用。端頭板作為PHC管樁兩端不可缺少的金屬環(huán)形構(gòu)件,其成形工藝及質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到管樁的質(zhì)量和使用壽命,進(jìn)而影響到建筑物的使用壽命和人身財(cái)產(chǎn)的安全。以此為背景,本課題進(jìn)行了端頭板等環(huán)形件的冷彎成形理論和仿真技術(shù)的研究,并在自主設(shè)計(jì)的環(huán)形件專用成形設(shè)備上進(jìn)行了工藝實(shí)驗(yàn),以開發(fā)端頭板等環(huán)形件節(jié)能降耗的生產(chǎn)工藝新技術(shù)。針對(duì)端頭板等環(huán)形件的冷彎過程,本文從理論分析、數(shù)值模擬和工藝試驗(yàn)三個(gè)方面入手:首先,進(jìn)行了環(huán)形件冷彎成形過程的理論分析,建立了環(huán)形件成形過程中中性層半徑、應(yīng)力應(yīng)變以及彎曲回彈的理論計(jì)算公式。第二,針對(duì)課題室自主研制的專用成形設(shè)備的基本工作原理和成形工藝,基于MSC.MARC和Ansys有限元分析軟件,建立了端頭板毛坯環(huán)形件連續(xù)彎曲成形的三維非線性仿真模型,經(jīng)過對(duì)有限元分析結(jié)果和具體試驗(yàn)結(jié)果的比較,驗(yàn)證了有限元分析模型的正確性。利用有限元仿真分析了彎曲成形過程中塑性變形區(qū)的穩(wěn)定性問題、成形支撐輥位置對(duì)變形區(qū)影響的問題。并通過對(duì)大量的不同的彎曲成形工況的分析,得到了變形工件厚度、高度和中性層位置隨相對(duì)彎曲半徑和相對(duì)厚度的變化規(guī)律,根據(jù)分析結(jié)果,給出了一定條件下的厚度變化的解析公式。同時(shí)考慮金屬變形的彈性恢復(fù),分析了變形條件對(duì)成形工件內(nèi)孔直徑變化量的影響。第三,進(jìn)行了端頭板毛坯的預(yù)設(shè)計(jì),解決了彎曲成形過程中的近凈成形問題。并進(jìn)行了成形工藝實(shí)驗(yàn),得到了較為理想的環(huán)形件毛坯,為符合工程應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的端頭板等環(huán)形件產(chǎn)品的生產(chǎn)做好了鋪墊。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 冷彎 專用成形設(shè)備 端頭板 新技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景概述10-11
• 1.2 PHC管樁端頭板的質(zhì)量要求概述11-12
• 1.3 端頭板生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀12-13
• 1.4 環(huán)形件成形理論研究進(jìn)展13-15
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容和方法15-17
• 第2章 環(huán)形件冷彎成形理論分析與計(jì)算17-28
• 2.1 冷彎成形過程基本假設(shè)17
• 2.2 冷彎成形過程理論分析與計(jì)算17-26
• 2.2.1 冷彎成形加載卸載過程分析17-18
• 2.2.2 中性層變化的理論分析與計(jì)算18-19
• 2.2.3 成形應(yīng)力應(yīng)變分析19-22
• 2.2.4 彎曲回彈的理論分析和計(jì)算22-26
• 2.3 本章小結(jié)26-28
• 第3章 彎曲成形過程數(shù)值模擬28-51
• 3.1 成形機(jī)工作原理介紹28-29
• 3.2 環(huán)形件毛坯的成形機(jī)理分析29-30
• 3.3 有限元建模30-32
• 3.3.1 建模與網(wǎng)格劃分30-31
• 3.3.2 材料定義31-32
• 3.3.3 邊界條件與載荷步的設(shè)定32
• 3.4 冷彎數(shù)值仿真結(jié)果分析32-50
• 3.4.1 塑性變形區(qū)域穩(wěn)定性的分析34-37
• 3.4.2 環(huán)形件毛坯成形過程橫斷面變形規(guī)律的分析37-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第4章 環(huán)形連冷彎成形仿真系統(tǒng)的開發(fā)51-56
• 4.1 引言51
• 4.2 有限元仿真系統(tǒng)介紹51-55
• 4.2.1 APDL簡介51-52
• 4.2.2 環(huán)形件冷彎成形仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)52-55
• 4.3 結(jié)論55-56
• 第5章 成形機(jī)設(shè)備的介紹與實(shí)驗(yàn)研究56-66
• 5.1 引言56
• 5.2 環(huán)形件成形設(shè)備的介紹56-60
• 5.2.1 環(huán)形件成形機(jī)的工作原理介紹56-59
• 5.2.2 成形機(jī)主要性能參數(shù)及工藝參數(shù)介紹59-60
• 5.3 環(huán)形件冷彎成形實(shí)驗(yàn)研究60-65
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>60
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法及結(jié)果60-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果70-71
• 致謝71

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