管材彎曲后的橫截面形狀微觀顯微硬度分析儀器

  管材彎曲中的應力及應變中性層的位移，目前很難用試驗方法直接得
到。為了研究其相關的規(guī)律，大都借助于理論推導和有限元模擬的結合進
行分析。

  在管材彎曲后的橫截面形狀與橢圓有較大差別的前提下，提出采用-個
扁化因子和中性層移動量分別用于衡量橫截面扁化和中性層移動，并通過
理論解析獲得了扁化因子與中性層偏移量的表達式。

  用坐標變形試驗法分析了鋁合金管數控彎曲過程的軸向和周向應力分
布特征，以及卸載前、后的回彈半徑比和卸載后的殘余應力，但是由于理
論分析中忽略了加載條件和邊界條件，因而難以保證理論分析和試驗研究
條件的一致性。
  在平面應變條件下推導出彎管應變中性層半徑和外凸側管壁厚變薄量的
近似計算公式，考慮彎曲外凸側管壁厚變薄的同時分析了應變中性層沿彎
曲半徑方向的變化，證明了彎曲過程中應變中性層向彎曲中心方向移動，
指出應變中性層的內移量與相對彎曲半徑成反比。并通過大量試驗結果證
明了沿彎曲線方向的真實切向應變近似呈拋物線形分布，同時給出了管材
受拉伸失穩(wěn)約束時最小相對彎曲半徑的計算公式。根據長期從事金屬塑性
成形、管材彎曲理論及試驗研究的結果，在多種材料模型及變形假設條件
下，推導出彎曲應力應變分布、彎矩計算、中性層位移及各種彎曲成形缺
陷的近似計算公式，部分公式由試驗和有限元分析結果進行相應的驗證后
已應用于實際生產。
  因于管材自身結構的復雜性導致彎曲變形機理研究的難度很大，到目
前為止能夠較好地反映管材彎曲變形機理的系統(tǒng)理論分析文獻很少，絕大
多數研究都集中在彎管成形缺陷的形成、彎曲工藝的改進等方面。基于實
際彎曲生產的需要，人們始終圍繞著彎管諸多變形現象和變形缺陷及其防
止對策，進行著各種方式方法的理論及試驗研究。其中，彎管壁厚變薄導
致斷裂、壁厚增厚引發(fā)皺曲、彎管橫截面扁化畸變以及彎曲回彈等變形現
象，一直是管材彎曲變形研究的最主要內容。

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