高強方矩管冷彎成型工藝直接計算法研究及其應用.pdf

1、方矩管在船舶與海洋工程中應用廣泛，在實際生產(chǎn)過程中，大多采用冷彎成型生產(chǎn)工藝。在方矩管冷彎成型生產(chǎn)過程中，方矩管角隅內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂紋，角隅外側(cè)安全。本文首先對高強方矩管冷彎成型直接計算法進行研究，建立高強方矩管冷彎成型直接計算法的數(shù)值模型。在此模型的基礎(chǔ)上，解釋高強方矩管角隅外側(cè)安全，內(nèi)側(cè)破裂的原因。最后討論高強方矩管冷彎成型工藝因素對高強方矩管角隅內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂紋的影響，并提出綜合工藝改進措施。
　　在確定高強方矩管冷彎成型直接計算法的

2、數(shù)值模型時，討論了顯隱算法選擇、網(wǎng)格密度以及接觸處理等。在建立高強方矩管冷彎成型直接計算法的數(shù)值模型時，比較了高強方矩管冷彎成型直接計算法的三維數(shù)值模型和二維數(shù)值模型，考慮三維數(shù)值模型算法的不穩(wěn)定性，以及為了能分析成型中的回彈現(xiàn)象、角隅處細節(jié)分析和計算成本，我們選擇了二維數(shù)值模型和隱式算法。最后，根據(jù)前面對算法選擇探討，建立了高強方矩管冷彎成型整個工藝道次的直接計算法數(shù)值模型。
　　本文提出產(chǎn)生裂紋的一個簡單判據(jù)，即把關(guān)鍵節(jié)點處的

3、受力狀態(tài)和Levy—Mises材料流動法則相結(jié)合來判斷該關(guān)鍵節(jié)點是否產(chǎn)生裂紋。在完成方矩管冷彎成型全部道次數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上，采用該判據(jù)解釋方矩管冷彎成型過程中角隅處產(chǎn)生裂紋的原因，與裂紋產(chǎn)生的實際情況得到了很好的符合。
　　在討論工藝因素對高強方矩管角隅內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂紋的影響時，采用了基于各生產(chǎn)因素相互獨立的假設(shè)。本文分類討論各生產(chǎn)工藝因素對高強方矩管角隅內(nèi)側(cè)裂紋產(chǎn)生的影響，以確定最優(yōu)的工藝子因素。綜合權(quán)衡這些生產(chǎn)工藝子因素改變帶來的