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(guān)的規(guī)律，大都借助于理論推導和有限元模擬的結(jié)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(shù)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(cè)管壁厚變薄量的
近似計算公式，考慮彎曲外凸側(cè)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(nèi)移量與相對彎曲半徑成反比。并通過大量試驗結(jié)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(jù)長期從事金屬塑性
成形、管材彎曲理論及試驗研究的結(jié)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(jié)果進行相應的驗證后
已應用于實際生產(chǎn)。
  因于管材自身結(jié)構(gòu)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(shù)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?；趯?br>際彎曲生產(chǎn)的需要，人們始終圍繞著彎管諸多變形現(xiàn)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(xiàn)
象，一直是管材彎曲變形研究的最主要內(nèi)容。

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