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试述成形船舶型材冷弯成形能力关键理由

收藏本文 2024-01-22 点赞:6717 浏览:22285 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:弯曲能力是指型材被加工成没有缺陷、一定曲率弯曲件的难易程度,它是由型材的几何尺寸、材料性能和弯曲程度所决定的。型材冷弯成形加工历程中,确定进料长度的重要依据是塑性成形区间长度,由此,这是实现型材数控冷弯成形加工的关键。型材在收边(反弯)弯曲成形历程中由于拉、压应力的共同作用,腹板翼缘易失稳起皱。由此,皱曲的预测和制约是型材构件可加工性的关键不足。为此,本论文运用论述剖析、有限元数值模拟和试验相结合的策略,探讨船舶型材冷弯成形能力的若干关键不足,主要包括塑性成形长度与失稳起皱等。根据弹塑性论述,本论文推导出T型材临界塑性成形长度的论述剖析式,结果显示:T型材的塑性成形长度与两侧支点间距、面板宽度、面板厚度成正相关,与腹板高度、腹板厚度成负相关;采取塑性有限元策略对T型材冷弯成形历程进行数值模拟,结果显示论述浅析是正确的,更进一步得出:T型材的塑性成形长度与弯曲半径成负相关。通过上面陈述的工作,掌握T型材冷弯成型历程中影响塑性成形长度的主要因素和影响规律。本论文采取弹塑性论述,推导了扁钢及T型材临界失稳半径计算公式,结果显示,影响T型材失稳的因素主要有支点间距、材料截面尺寸等。采取塑性有限元策略对T型材、角钢、球扁钢三种型材的冷弯成形历程进行数值模拟。计算结果中,临界失稳状态由弯曲成形线型的曲率半径表示。上面陈述的探讨工作的主要结论如下:(1)T型材的临界失稳半径与两侧支点间距、腹板高度、面板宽度、面板厚度成正相关,与腹板厚度成负相关;(2)角钢的临界失稳半径与两侧支点间距成正相关,与腹板厚度成负相关;(3)球扁钢的临界失稳半径与两侧支点间距成正相关,与腹板厚度成负相关。最后,以SKJXS-100型肋骨冷弯机为试验机,进行角钢冷弯成形加工试验。浅析显示,对于临界失稳,试验和有限元数值计算结果相近,支点间距等要素对临界失稳半径的影响走势基本一致。关键词:船舶型材论文冷弯成形论文临界失稳论文成形长度论文数值模拟论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-16

    1.1 课题来源及作用9-10

    1.2 弯曲成形策略概述10-12

    1.3 冷弯成形相关论述进展12-15

    1.4 本论文主要探讨工作15-16

    第2章 型材冷弯成形论述浅析16-44

    2.1 弹塑性基本检测设16-17

    2.2 T型材成形长度推导17-30

    2.2.1 正弯成形历程中性轴的确定18-22

    2.2.2 反弯成形历程中性轴的确定22-25

    2.2.3 极限弯矩的确定25-28

    2.2.4 型材冷弯成形论述极限长度推导28-30

    2.3 扁钢冷弯失稳极限推导30-38

    2.3.1 扁钢受力状态浅析31-32

    2.3.2 论述检测设和屈服条件32

    2.3.3 临界失稳条件浅析32-37

    2.3.4 临界弯曲半径的确定37

    2.3.5 临界失稳弯曲半径的结果浅析37-38

    2.4 T型材临界失稳半径推导38-42

    2.4.1 论述检测设和屈服条件39

    2.4.2 临界失稳条件浅析39-40

    2.4.3 临界弯曲半径的确定40-41

    2.4.4 临界失稳弯曲半径的结果浅析41-42

    2.5 本章小结42-44

    第3章 船舶型材塑性成形数值模拟技术44-59

    3.1 肋骨冷弯成形方式概述44-45

    3.2 有限元模拟冷弯成形关键技术45-49

    3.2.1 型材材料本构联系45-47

    3.2.2 接触与摩擦处理47-48

    3.2.3 约束边界与载荷处理48-49

    3.3 冷弯成形加工的有限元模型49-58

    3.3.1 模具有限元模型49-50

    3.3.2 型材冷弯成形有限元模型50-58

    3.4 本章小结58-59

    第4章 船舶型材冷弯成形特点有限元浅析59-75

    4.1 T型材成形有限元浅析59-66

    4.1.1 计算案例59-60

    4.1.2 计算结果浅析60-66

    4.2 角钢成形有限元浅析66-70

    4.2.1 计算案例66-68

    4.2.2 计算结果浅析68-70

    4.3 球扁钢成形有限元浅析70-73

    4.3.1 计算案例70-71

    4.3.2 计算结果浅析71-73

    4.4 本章小结73-75

    第5章 型材成形的试验探讨75-81

    5.1 试验设施介绍75-76

    5.2 试验案例76-77

    5.3 试验结果与浅析77-80

    5.4 本章小结80-81

    第6章 总结与展望81-83

    6.1 工作总结81-82

    6.2 探讨展望82-83

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