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《天津理工大学》 2006年
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冷拔钢管与焊管成型过程的非线性有限元分析

胡建英  
【摘要】: 为了获得不同模具,不同材料模型,不同强化规律下冷拔钢管成型过程中的应力应变分布规律和对成型精度的影响规律,以及单半径和双半径焊管成型过程的应力应变分布规律,本文利用弹塑性大变形和接触非线性有限元法,应用大型多物理场有限元分析软件——ANSYS对空拔管、芯拔管以及单半径和双半径焊管的第一架成型的成型过程进行了有限元仿真,其中考虑了模具的变形。得到的主要结论如下: (1)通过对锥模与弧形模下空拔管成型过程的数值模拟,发现在成型直径上弧形模比锥模成型精度高,在成型壁厚上锥模比弧形模成型精度高; (2)通过研究不同材料模型和强化规律对空拔管拔制力和尺寸精度的影响,发现真实材料模型下利用随动强化理论进行的仿真总体效果要好一些; (3)通过对锥模与弧形模下芯拔管成型过程的数值模拟,发现弧形模成型比锥模成型的拔制力与芯棒后拉力大,锥形模成型脱模后钢管的直径与壁厚更接近设计值。 (4)提出了一种数值模拟和实验杂交的实验方法,测量了钢管内表面的残余应力。得到了残余应力对液压油缸缸筒承载能力的影响规律。 (5)通过对单半径和双半径焊管第一架成型过程的数值模拟,发现二者成型过程中的应力应变分布很不均匀,可以考虑多半径成型方式,最后对多辊下的焊管成型过程的仿真提出了研究方向。
【学位授予单位】:天津理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG356.52

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