厚壁角鋼沖壓冷成型殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬.pdf

1、冷成型鋼的加工成形方式具有很大的靈活性，可以根據(jù)需要生產(chǎn)出任何復(fù)雜截面的型材，作為一種經(jīng)濟(jì)高效的型材，在建筑業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。冷成型鋼的加工成形過程會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，殘余應(yīng)力會(huì)使構(gòu)件中的某些部分在承受荷載時(shí)提前發(fā)生屈服，從而降低構(gòu)件的承載力，因此必須了解構(gòu)件中冷成型殘余應(yīng)力的分布以考慮其對承載力的影響。
　　 然而，目前對冷成型殘余應(yīng)力分布的已有研究還很不完善，已有的研究大多是采用的實(shí)驗(yàn)方法，不但耗費(fèi)大量的財(cái)力

2、和時(shí)間，而且很難方便快捷地對不同參數(shù)的模型進(jìn)行研究分析，并且已有的研究基本都假定冷成型殘余應(yīng)力沿構(gòu)件縱向是不變的，只給出了殘余應(yīng)力沿板厚以及構(gòu)件橫截面的分布，而沒有給出其沿整個(gè)構(gòu)件表面的分布。板材成形的數(shù)值仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車以及航天航空等領(lǐng)域，該方法能夠彌補(bǔ)上述已有研究的不足，但是到目前為止，還未被應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的冷成型殘余應(yīng)力的研究。
　　 本文利用有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對厚壁角鋼的沖壓冷

3、成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了其中的冷成型殘余應(yīng)力沿板厚、構(gòu)件橫截面以及構(gòu)件表面的分布情況，總結(jié)出了分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)殘余應(yīng)力沿構(gòu)件縱向是變化的，在靠近構(gòu)件縱向兩端的區(qū)域，殘余應(yīng)力值較大；并且分析了板厚及相對曲率半徑對冷成型殘余應(yīng)力的影響，發(fā)現(xiàn)在相對曲率半徑或板厚相同時(shí)，隨著板厚或相對曲率半徑的增加，構(gòu)件彎曲段中的縱向殘余應(yīng)力在板厚方向上的受壓區(qū)都有所增大。接著，本文對靜載法消除沖壓成形模擬得到的角鋼模型中的殘余應(yīng)力進(jìn)行了數(shù)值模擬，得出了處