中小直径铝合金管件矫直工艺关键技术研究

摘要

中小直径铝合金管件在工业中应用广泛，生产过程中会产生轴向弯曲，因此需要矫直来保证质量。管件矫直在提高管件质量方面有着非常重要的作用，所以管件的矫直技术成为很多人研究的重点。
　　本文以金属弯曲弹塑性理论为基础，分析线性强化材料模型的铝合金管件弯曲应力应变，推导出单弧度弯曲厚壁管和薄壁管弯矩的计算公式，根据管件矫直截面扁化率，建立求解最小矫直支点距离公式，并根据管件初始弯曲曲率，建立基于曲率求解矫直支距模型。
　　对管件矫直截面扁化变形机理进行研究，并通过理论和仿真分析矫直工艺参数和管件几何参数对截面扁化变形的影响。
　　对铝合金管件在冲击载荷作用下动力响应进行分析，根据管件应力加载-卸载模型，建立管件弹性区和弹塑性区单位长度弯曲变形能公式，以及卸载时矫直所消耗能量，并分析影响弹塑性区弯曲变形能的因素。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 中小直径铝合金管件

1．2 管件矫直工艺及设备国内外研究现状

1．2．1 矫直工艺理论国内研究现状

1．2．2 矫直工艺理论国外研究现状

1．2．3 矫直设备研究现状

1．3 管件矫直工艺关键技术

1．4 本课题研究目的及意义

1．5 本论文研究内容

第二章 管件矫直支点距离研究

2．1 管件矫直压点、支点的确定

2．2 管件矫直弯曲理论

2．2．1 管件矫直三个阶段

2．2．2 厚壁管件矫直弯矩分析

2．2．3 薄壁管件矫直弯矩分析

2．3 矫直支距分析

2．3．1 最小矫直支距分析

2．3．2 反弯曲率的分析

2．3．3 基于曲率的支距分析

2．4 小结

第三章 中小直径铝合金管件矫直截面扁化问题研究

3．1 管件矫直弯曲常见的缺陷

3．2 中小直径铝合金管件截面扁化

3．2．1 截面扁化率

3．2．2 截面扁化机理研究

3．3 不同参数对截面扁化影响

3．3．1 壁厚对截面扁化影响

3．3．2 矫直行程对截面扁化影响

3．3．3 支点距离对截面扁化影响

3．4 管件矫直截面压陷分析

3．5 集中载荷对薄壁管件变形研究

3．5．1 集中载荷作用下薄壁管件位移

3．5．2 集中载荷作用下薄壁管件内力

3．5．3 集中载荷作用下截面变形

3．6 小结

第四章 冲击载荷对中小直径铝合金管件矫直的影响

4．1 冲击载荷下管件的变形分析

4．1．1 弹塑性梁的动力响应

4．1．2 冲击载荷下管件的动力响应

4．1．3 线性强化材料动力响应

4．2 冲击载荷作用下铝合金管件能量变化研究

4．2．1 加载能量变化

4．2．2 卸载能量变化

4．2．3 截面扁化对弹塑性变形能的影响

4．2．4 壁厚和材料参数对弹塑性变形能影响

4．3 冲击载荷作用下管件截面变形分析

4．3．1 冲击速度管件截面变形

4．3．2 冲击载荷形式对截面变形

4．4 小结

第五章 中小直径铝合金管件矫直实验研究

5．1 实验方法

5．2 静态加载实验

5．2．1 支距对截面扁化影响

5．2．2 管件壁厚对截面扁化影响

5．2．3 支距对矫直残留变形影响

5．2．4 壁厚对矫直残留变形影响

5．3 冲击载荷实验

5．3．1 压头速度对截面扁化影响

5．3．2 压头速度对残留变形影响

5．4 矫直过程应变变化实验

5．5 结论

第六章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况