HFW660排辊成型模型建立及带坯边部弯曲分析

摘要

本文基于HFW(high frequency induction welding，高频焊接)660机组，对HFW焊管的复杂排辊成型过程，在分析机组设备参数和成型工艺的基础上，开发了HFW660机组排辊成型CAD系统。在ABAQUS有限元软件中导入所建立的几何模型，建立有限元模型，对x80钢成型及回弹进行了仿真，并通过现场测量验证了模拟的准确性。在此基础上，分析了不同板厚规格和不同材料对钢管力学性能的影响。
　　研究发现，厚度的增大对精成型段之前的纵向应变的影响并不明显，精成型段纵向应变的峰值有所升高;同一成型位置处的等效塑性应变(PEEQ)值随厚度的增大而增大;厚度的增加，材料的塑性屈服越显著，发生塑性变形的材料变多，回弹量减少，有利于后续的管坯成型。随着钢种的屈服强度的提升，在精成型段的纵向应变峰值减小;在横截面上，边部比带钢中心位置的PEEQ变化大;回弹方面，屈服强度的增加，带钢更不易发生塑性变形，因而回弹量增大，不利于后续的管坯成型。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 直缝焊管排辊成型技术的发展

1．3 直缝焊管成型技术的研究现状

1．4 回弹问题的有限元分析

1．5 本文研究内容与方法

1．6 本章小结

第2章 HFW排辊成型基本理论

2．1 排辊成型仿真理论简介

2．2 材料的非线性分析

2．2．1 材料的屈服准则

2．2．2 硬化准则

2．2．3 弹塑性本构关系

2．3 显式法求解动力学方程

2．4 接触问题

2．4．1 接触面算法

2．4．2 接触面的处理

2．5 本章小结

第3章 HFW660排辊成型几何模型的建立

3．1 直缝焊管生产线模型建立系统概述

3．2 CAD／CAE系统

3．3 HFW焊管排辊机组几何模型

3．4 本章小结

第4章 HFW660焊管排辊成型仿真及验证

4．1 HFW660焊管排辊机组有限元模型

4．2 排辊成型仿真结果及分析

4．3 仿真验证

4．3．1 线成型段

4．3．2 精成型段

4．4 回弹探究

4．5 本章小结

第5章 工艺参数对带坯边部弯曲分析及回弹

5．1 基于不同板厚带坯边部弯曲性能分析

5．1．1 对边部纵向应变的影响

5．1．2 对边部等效塑性应变的影响

5．1．3 对精成型段横截面等效塑性应变的影响

5．1．4 对回弹效应的影响

5．2 基于不同原材料带坯边部弯曲性能分析

5．2．1 对边部纵向应变的影响

5．2．2 对精成型段横截面等效塑性应变的影响

5．2．3 对回弹效应的影响

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文