大口径厚壁弯管的局部感应加热推弯成形的有限元建模研究.pdfVIP

HotWorkingTechnology2018，Vo1．47，No．7

大口径厚壁弯管的局部感应加热推弯成形的

有限元建模研究

李兰云徐帅帅，张阁，刘静李霄

(1．西安石油大学材料科学与工程学院材料加工工程重点实验室，陕西西安710065；2．华中科技大学材料科学与

工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室，湖北武汉430074；3．西北工业大学凝固技术国家重点实验室，陕西

西安710072)

摘要：局部感应加热推弯成形技术是制造大口径厚壁弯管的重要方法。基于COMSOL多物理场有限元模拟软

件。建立了可靠的大口径厚壁管感应加热推弯成形过程三维有限元仿真模型，实现了电磁一热一力多场耦合的模拟，避

免了空气域边界造成的电磁反射波对感应加热的影响，并研究分析了弯管温度与应变的分布规律。结果对有效提升大

口径厚壁弯管局部感应加热推弯成形具有指导意义。

关键词：大口径厚壁弯管；感应加热；推弯成形；有限元建模

DOI：10．141580．cnki．1001-3814．2018．07．034

中图分类号：TG316．1+4文献标识码：A文章编号：1001．3814(2018)07-0132—04

ResearchonFiniteElementModelingofLocalInductionHeatingPushBending

FormingofLargeDiameterandThickWallBendPipe

LILanyun2，3，xUShuaishuai，ZHANGGe，LJing，LIXiao

(1．KeyLaboratoryofMaterialsProcessingEngineering，SchoolofMaterialScienceandEngineering，Xi’naShiyou

University，Xi’an710065，China；2．StateKeyLaboratoryofMaterialProcessingnadDieMouldTechnology，Schoolof

MaterialScienceandEngineering，HuazhongUniversiytofScienceandTechnoloyg，Wuhna430074，China；3．StateKey

LaboratoryofSolidificationProcessing，No~hwestemPolytechnicalUniversiyt，Xi’an710072，Chnia)

Abstract：Thepushbendingformingtechnoloygoflocalinductionheatingisanimportantme~odforthemanufactureof

largediameternadthickwallbendpipe．BasedontheCOMSOLmulti-physicalfieldfiniteelementsimulationsoftware，a

reliablethree—dimensionalfiniteelementsimulationmodelofinductionheatingpushbendingfomringoflargediameternad

thickwallpipewasestablished．Thesimulationofelectromagnetic—htermalmechnaicalmulti-fieldscouplingwasrealized．The

effectofelectromagneticreflectionwavescausedbytheairdomaniboundaryontheinductionheatingwasavoided．The

distributionofthetemperatureandstrainofthebendpipewasalsostudiedandanalyzed．Theresultshaveguidingsignifi