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板材弯曲横截面形状变化截面分析金相www.w88981.com,优德官方网站




来源:yiyi
时间:2019-1-8 1:01:14

板材弯曲横截面形状变化截面分析金相www.w88981.com,优德官方网站

    瞬时应变中性层
    管材弯曲的瞬时应变中性层是一个变形几何层,是指弯曲过程中切向
长度恰好与管坯原始长度相等的金属层。管材弯曲时外凸侧切向伸长、内
凹侧切向缩短,但由材料沿横截面管壁方向的连续性可知,沿着曲率半径
增大方向从切向压缩层过渡到切向伸长层的途中,必然存在一层切向长度
没有发生变化的金属层,这就是弯曲瞬时应变中性层,其曲率半径可以表
示为尺。。管材弯曲瞬时应变中性层的物理意义在于,其外侧切向受拉使
管壁厚变薄,而其内凹侧切向受压使管壁厚度增厚,而这个应变中性层就
是弯曲切向变形方向的分界线。对于纯弯矩弯曲来说,随着弯曲曲率增大
,瞬时应变中性层将向弯曲中心方向移动,这使得外凸侧管壁变薄的径向
范围扩大,而内凹侧壁厚增厚的径向范围逐渐缩小。但实际上,由于外凸
侧管壁产生向弯曲中心方向的刚性移动,则抵消了一部分切向拉伸变形区
的扩充。
    对于板材弯曲的瞬时应变中性层来说,如果弯板横截面形状变化不是
很大,根据弯曲变形前、后体积不变条件和体积等分的几何关系,容易求
得弯曲切线方向长度没有发生变化金属层的曲率半径。但管材弯曲后的横
截面已经不是一个完整的圆环形状,看似扁平化但并不存在符合椭圆环规
律的长、短轴,也就是说,弯管横截面绝对不是通常所形容的椭圆环截面
。由于弯管横截面会产生或大或小的扁平化畸变,而不能沿横截面管壁对
厚度进行环向积分,甚至采用有限单元法也很难计算准确,导致几乎无法
通过理论计算方法求得弯管任意位置的横截面面积,这给准确计算瞬时应
变中性层曲率半径造成很大困难。因此,弯管瞬时应变中性层半径尺。只
能通过变形分析或有限元计算方法间接求得。
    瞬时应力中性层
    瞬时应力中性层是一个管弯曲过程中形成的具有物理意义的曲面层,
其曲率半径可用R。表示。管材弯曲时,外凸侧切向产生拉应力,内凹侧则
为切向压应力,而沿弯曲半径方向均为压应力。于是,根据传统的板材弯
曲理论,可从两个角度来定义弯管瞬时应力中性层。当忽略模具接触反力
的影响时,弯曲径向应力在内、外表层为零_向管中心方向压应力的绝对值
逐渐增大。由于应力的连续性,这两个对向压应力在应力中性层上相遇,
因此,认为弯管瞬时应力中性层上径向应力相等。关于这个定义方法,是
被普遍接受和认同的。如果从切向应力的角度定义应力中性层,则存在一
定争议和疑惑。其中,一种观点认为内、外侧切向应力在经过瞬时应力中
性层时产生间断,换句话说,弯曲切向应力在这一层产生由压到拉的突变
。Hill在对应力间断现象进行理论分析后指出,从平衡方面来考虑

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