船用中厚鋼板熱壓彎曲成型中的回彈特性分析.pdf

1、船體外板由于幾何形狀復雜且尺寸較大，其成型工藝一直是船舶制造中的技術難點。目前在國內外的船廠中主要采用的成型方法是水火彎板技術和冷彎成型技術。前者是傳統的船用板成型方法，精度的控制主要依靠工人的經驗，后者可以成型較大曲率的板材，但成型過程中的回彈問題突出，需要反復加載修正直到滿足要求。熱壓彎曲成型技術在冷壓成型的基礎上，引入熱載荷，冷熱載荷共同作用來使板材發(fā)生變形，該成型技術在控制回彈、降低加載力等相比冷壓成型有一定優(yōu)勢，近年來受到了越

2、來越多的關注，本文針對船用中厚鋼板在熱壓彎曲成型中的回彈特性進行研究，對回彈與各影響參數之間的關系進行了分析總結，即可以為工程應用中加工參數的優(yōu)化提高理論指導，實現對成型精度和效率的提高。
　　相比于理論解析法和實驗法，有限元數值模擬技術具有功能強、精度高，解決問題范圍廣的特點，是目前研究回彈問題的主要方法之一。針對船用中厚鋼板的熱壓成型工藝，本文提出一種熱力耦合有限元模型對成型過程進行了仿真計算，并將仿真計算的結果與已有的實驗結

3、果進行對比，對該數值模擬方法的有效性進行了驗證。
　　基于有限元數值模擬技術，對船用中厚鋼板的熱壓成型中的回彈影響參數進行了分析，分別探討了成型溫度、溫度分布、板材幾何尺寸、局部壓載量、板材冷卻方式對回彈的影響，并總結了主要影響參數與回彈間的關系。研究結果表明，板材溫度超過材料屈服應力大幅降低的溫度點后，回彈顯著降低。受局部彎曲壓載時，板材局部變形范圍較大方向上的高溫區(qū)域越大，回彈越小。板材中心厚度方向溫度梯度變化對回彈影響較小。