管材力學(xué)性能直接測(cè)試及FLD的建立.pdf

1、管材脹形實(shí)驗(yàn)是一種新的直接測(cè)試管材應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的方法，比傳統(tǒng)的單向拉伸實(shí)驗(yàn)?zāi)芨鼫?zhǔn)確地測(cè)試管材的力學(xué)性能。
　　本文首先對(duì)管材脹形過程進(jìn)行了理論分析?；跈E圓形輪廓線的假設(shè)，建立了兩端固定狀態(tài)下管材脹形的解析模型，給出了應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線建立的方法和步驟，探討了影響橢圓形形狀的主要因素，并得出了管材初始脹形區(qū)長(zhǎng)度、脹形最高點(diǎn)高度和脹形模具的接觸角半徑對(duì)橢圓形輪廓線形狀的影響規(guī)律：當(dāng)其他條件一定時(shí)，管材初始脹形區(qū)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，模具接觸角半徑

2、越小，輪廓線橢圓的長(zhǎng)短半軸比值越大；脹形最高點(diǎn)高度越高，輪廓線橢圓的長(zhǎng)短半軸比值越小。
　　其次，對(duì)兩端固定和兩端自由狀態(tài)下的管材脹形過程進(jìn)行了有限元模擬。利用Dynaform5.5進(jìn)行數(shù)值模擬，根據(jù)模擬所得數(shù)據(jù)通過理論分析所確立的方法與步驟，建立了應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線，系統(tǒng)分析了初始脹形區(qū)長(zhǎng)度、脹形最高點(diǎn)高度和脹形模具的接觸角半徑對(duì)橢圓輪廓線的影響規(guī)律，通過比較發(fā)現(xiàn)所得影響規(guī)律與理論分析結(jié)果一致。
　　然后，設(shè)計(jì)并加工了管材自

3、由脹形實(shí)驗(yàn)裝置和位移測(cè)量裝置，并進(jìn)行了不同脹形區(qū)長(zhǎng)度、不同接觸角半徑的脹形實(shí)驗(yàn)。采集了脹形過程中的液體壓力、脹形高度、最高點(diǎn)厚度等。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，擬合得到管材脹形后的輪廓線，并通過理論分析的方法，計(jì)算得到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線。結(jié)果表明：不同初始脹形區(qū)長(zhǎng)度所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線不同，且都低于單向拉伸曲線；接觸角半徑和脹形區(qū)長(zhǎng)度對(duì)橢圓輪廓線的影響與理論分析和模擬結(jié)果是一致的。
　　最后，對(duì)SPCC管材脹形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了管材兩