板带不均匀压下面内弯曲过程失稳起皱及成形极限的研究

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该文着重采用计算机数值模拟,并和理论解析与实验研究相结合,开展了系统深入的研究工作,取得了如下主要新进展:(1)对板带不均匀压下面内弯曲过程的锥辊模拟装置,提出了以加载与空载辊缝的差值参数来描述辊缝变化;运用梁的弯曲变形理论建立了辊缝变化参数的预测模型,其有效性得到了实验验证.从而为实验研究的模拟装置实现准确控制和发展打下了坚实基础.(2)对板带不均匀压下面内弯曲过程刚塑性有限元模拟中涉及到的一些关键技术的处理进行了研究;对专用有限元软件开发提出了一种简单可行方法;在此基础上,首次开发了可预测失稳起皱和分析成形极限的板带不均匀压下面内弯曲过程刚塑性有限元数值模拟系统IBS(In-planeBendingSimulation).实验验证表明系统可靠,为研究这一过程失稳起皱规律与成形极限提供了一种先进手段.(3)对这一过程的外缘起皱与内缘起皱机理进行了系统深入的研究,针对不同起皱形式分别建立了预测公式;揭示了过程参数对起皱的影响规律.(4)提出了这一过程成形极限的概念;建立了基于内缘起皱预测准则与数值模拟系统IBS集成的确定成形极限的方法,其有效性得到了检验;研究发现了过程参数对成形极限的影响规律以及不均匀塑性变形在先进塑性加工技术发展中的积极效应.该文的研究成果对丰富不均匀塑性变形理论与失稳起皱理论,发展板带面内弯曲先进塑性加工技术具有重要意义,也为先进塑性加工技术的研究与开发提供了新思路.
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