板材橫截面金相分析圖像光學(xué)顯微鏡制造廠家

  管材彎曲成形原理
  管材彎曲是以彎曲力偶矩為主要外加載荷產(chǎn)生的變形過程，對于特殊彎曲工
藝，有時也會附加軸向拉力或壓力來實施輔助彎曲成形。由于管材具有空心截面
形狀，雖然彎曲的整體變形與板材或棒材彎曲相似，但彎曲過程中金屬的流動變
形既不同于板材彎曲，又不同于棒材彎曲，具有其特殊的變形規(guī)律性。另外，在
進(jìn)行理論解析時，又由于選定的材料模型不同而可能得到不同的分析計算結(jié)果。
  管材彎曲變形規(guī)律
  管材彎曲的變形規(guī)律與其橫截面空心且環(huán)向封閉結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，彎曲時切向、
徑向及橫截面周向變形相互影響，并因彎曲方法、材料性能及截面結(jié)構(gòu)尺寸等使
得其變形規(guī)律有所不同。
  管材彎曲變形的特殊性
  管材彎曲時的整體變形方式與板彎曲相似，存在兩個完全相反的變形區(qū)，即
彎曲外凸側(cè)以切向拉變形為主體，而內(nèi)凹側(cè)則以切向壓變形為主體，在兩者之間
存在一個瞬時移動的應(yīng)變中性層，它是一個可由變形關(guān)系確定的幾何層。同樣，
也存在兩個相反的應(yīng)力分布區(qū)及瞬時移動的應(yīng)力中性層，瞬時應(yīng)力中性層的概念
較為復(fù)雜，通常將彎曲徑向應(yīng)力相等的纖維層定義為應(yīng)力中性層。按照Hill板彎
曲的理論解析，切向應(yīng)力在瞬時應(yīng)力中性層上存在間斷和突變，而另一種觀點則
認(rèn)為切向應(yīng)力在這一層上為零，以保持應(yīng)力的連續(xù)性。實際上，在進(jìn)入全塑性彎
曲的情況下，如果將Hill板的中性層看作有一定厚度的彈性實體層，在該層的中
心上，兩側(cè)作尉方向相反的塑性應(yīng)力似乎也應(yīng)是逐漸卸載為零的。另外，與板彎
曲的寬向應(yīng)力不同，管彎曲時的另一向主應(yīng)力分布也很復(fù)雜。如果認(rèn)為彎管橫截
面圓周方向的應(yīng)力為主應(yīng)力，彎曲外凸側(cè)為周向拉應(yīng)力，內(nèi)凹側(cè)為周向壓應(yīng)力，
即橫截面上周向應(yīng)力的作用方向沒有改變，但如何確定拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的分界線，
目前還沒有一個明確的定義。
  管材彎曲最顯著的變形特點，是沿彎管任一直徑方向上材料均不連續(xù)，這給
彎曲力學(xué)解析造成很大困難。因為彎管直徑方向上材料中斷，導(dǎo)致徑向應(yīng)變沿直
徑方向不連續(xù)。如果定義彎曲切向和橫截面周向均為主方向，則第三個主方向只
能是管的半徑方向。在彎管橫截面內(nèi)、外表面，徑向應(yīng)力應(yīng)變均應(yīng)為零，這就使
得薄壁管彎曲應(yīng)力應(yīng)變沿管壁厚方向分布的計算非常復(fù)雜。如果因管壁厚尺寸遠(yuǎn)
小于另外兩個方向的尺寸，忽略徑向應(yīng)力應(yīng)變，又使得分析計算彎管壁厚變化陷
于困難。所以，管材橫截面徑向材料的非連續(xù)分布，是導(dǎo)致至今尚未能準(zhǔn)確地建
立管材彎曲變形理論的最主要原因之一。

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