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    弯管外侧管壁减薄变形的同时被拉向圆心

    2019-07-24   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港数据获悉:对于相同规格的管材,弯曲半径越小,变形程度越大,外侧管壁减薄越严重,因此,导致上述弯管横截面的失圆变形也就越明显。尽管这种非对称性的形状变化不像管壁塌陷那样使弯管成为一目了然的废品,但变形程度超过一定界限后同样会影响弯管的正常使用。按照体积不变原则弯管最外侧的平均壁厚为联立式,经过整理后可以得到受弯管外形许用短轴变化率约束,在弯管外形短轴变化要求不高的情况下,可以取较小的值。另外随管材相对壁厚增大而明显增大,越大,管材的弯曲加工度越大,因此,为了保证弯管外形的许用短轴变化要求,应取较大的值。
      
      在相同周长的管件中圆形截面的通流截面面积最大,为了保证流动介质通过弯管时的流量、流速及压力稳定,希望弯管通流截面面积变化越小越好。由于检测内轮廓形状尺寸的困难,往往利用外轮廓形状畸变间接衡量这一指标。弯曲过程中因材料变形失稳所产生的管横截面形状畸变,通常是伴随着弯曲水平面上管外径增大而发生的。管壁部材料失去支撑开始产生失稳变形,但有时却不是变形破坏引起的,而是管外侧壁材料伸长减薄变形的必然结果。因此,为了更确切地体现工程应用中对弯管横截面畸变的质量要求,在保证弯管壁厚变化率限制的前提下,还应该考虑弯管内轮廓形状畸变现象。
      
      假设应变中性层通过原始圆管重心没有产生位移,那么管材的原始内径,而弯管的最小内径。其中,弯管外侧壁厚仍采用的理由是,推导式时曾假设由于切向拉应力的合力使得弯管外侧管壁减薄变形的同时被拉向圆心,因此,减薄后外侧内表面近似停留在原始半径位置。因此,对于太小的管材弯曲,由于容易产生管壁失稳起皱而需要充填等辅助弯曲工艺,计算值已经意义不大。端部管壁厚度较其他加载路径时的厚,这是由于初始加载阶段轴向推进快,而内压力增加慢,管坯材料堆积在管的端部区域,即使在后阶段内压力显着升高,但此时轴向推进量小,加上摩擦的作用,管中部区域也无法得到更多材料补充。
      
      中国钢管信息港数据获悉:所谓管材弯曲中产生的横截面畸变并非都是因管壁材料变形失稳所引起的,由于弯曲外侧管壁伸长减薄,同样会引起弯管外轮廓非对称性畸变。弯管内孔通流截面面积和湿周的变化直接影响到通流介质的流速、流量和压力的稳定性,因此,从工程应用角度出发对弯管内轮廓形状畸变作相应的规范限制更为重要。管材的最小弯曲半径受多重因素影响,本课题所提出的受弯管内、外轮廓形变约束的最小弯曲半径计算方法,作为方法之一在管材弯曲生产中具有实际应用价值。
      
      根据T型管液压成形过程,提出了管件液压成形性能的综合评价指数,建立了管件液压成形的有限元分析模型,基于该模型对管件液压成形性能及其影响因素的作用进行了讨论,与试验结果的比较证实了该模型的有效性。结果表明,管料的各向异性系数r值越大,管件液压成形性能越好;应变强化指数n值越小,成形所需的内压力越大;合理加载路径是成形的关键;较小摩擦力更有利于成形。本文的研究对管件液压成形工艺、预测成形性能有积极的意义。
      
      起弯侧和弯曲中心角附近的横截面畸变比较严重,而终弯侧变形相对较小。横截面形状图弯管的横截面扁平率测试值变形分布与弯管内、外侧壁厚变形分布相似,但弯管两端壁厚变形较小,而起弯侧横截面畸变较大,说明开始弯曲后起弯侧切向应变不再增大,但由于传递后续弯曲变形力而仍然产生一定的形状变化。另外,弯管横截面形状变形随弯曲内角的变化不很明显。值得注意的是短轴变化量大于长轴变化量,可知弯管横截面畸变是一种复杂的非对称性形状变形。壁厚变化引起的弯管横截面外轮廓畸变由于弯管外侧切向拉应变使得管壁减薄,导致了弯管在弯曲水平面上的失圆变形。过去对这种管壁减薄造成的管横截面畸变没有引起足够重视,而认为管形畸变的产生原因完全是因管壁材料变形失稳所至。中国钢管信息港数据获悉
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