单向应力状态下薄壁管材连续矫直压弯量模型-Journalof.PDF

第３５卷第５期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．５ ２０１４年 ５月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｍａｙ ２０１４ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．０５．０２９ 单向应力状态下薄壁管材连续 矫直压弯量模型 张子骞，颜云辉，杨会林，赵新军 （东北大学 机械工程与自动化学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：针对目前薄壁管材在连续矫直过程中仍沿用经验图表结合人工经验和反复试矫对其进行估定 的现状，在构建压弯量计算简化力学模型的基础上，对单向应力状态下弹性区、弹塑性区管材横截面弯矩进行 解析，应用莫尔积分建立了矫直辊压弯量数学模型．应用ＬＳ－ＤＹＮＡ对薄壁管材的连续矫直过程进行动态仿 真，验证了模型的正确性，通过对典型管材数据的计算绘制了压弯量曲线，定性分析了各工艺参数对压弯量的 影响，为现场压弯量的调整提供理论依据． 关　键　词：薄壁管材；矫直；压弯量；单向应力状态；ＬＳ－ＤＹＮＡ 中图分类号：ＴＧ３０１　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１４）０５－０７３５－０４ ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｍｅｓｈｆｏｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ＳｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇａＴｈｉｎＷａｌｌｅｄＴｕｂｅｉｎＵｎｉａｘｉａｌＳｔｒｅｓｓ ＺＨＡＮＧＺｉｑｉａｎ，ＹＡＮＹｕｎｈｕｉ，ＹＡＮＧＹｕｉｌｉｎ，ＺＨＡＯＸｉｎｊｕｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＺＨＡＮＧＺｉｑｉａｎ，Ｅｍａｉｌ：ｚｑｚｈａｎｇ＠ｍｅ．ｎｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｉｎｔｅｒｍｅｓｈａｓｔｈｅｍａｉｎｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｄｅｃｉｄｅｓｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｏｒｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｔｈｉｎｗａｌｌｅｄｔｕｂｅｓ，ｉｓｕｓｕａｌｌｙｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａｌｄａｔａａｎｄｃｈａｒｔｂｙｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙａｎｅｗｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｉｓ ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙｏｂｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｚｏｎｅａｎｄａｌｓｏｉｎｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｐｌａｓｔｉｃｚｏｎｅ．Ｔｈｅｎｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅ ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔｅｑｕａｔｉｏｎ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏ ｃｅｒｔｉｆｙｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ，ｓｏｍｅｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｏｎｅｂｙＬＳＤＹＮＡ，ａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓｃｏｒｒｅｃｔ．Ａｎｉｎｔｅｒｍｅｓｈｃｕｒｖｅｉｓｐｌｏｔｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｄａｔｕｍｃａｌｃｕｌａｔｅｄｗｉｔｈ ｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｂｙｗｈｉｃｈｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃａｎｂｅａｎａｌｙｚｅｄｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｕｓｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｓｈｆｏｒｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｐｒｏｖｉｄｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｉｎｗａｌｌｅｄｔｕｂｅ；ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇ；ｉｎｔｅｒｍｅｓｈ；ｕｎｉａｘｉａｌｓｔｒｅｓｓ；ＬＳＤＹＮＡ 　　近年来，高精度薄壁金属管材在工业、军事、 在空间上交错布置于管材