金属管材在航天、汽车、船舶、化工等行业应用广泛,人们通常根据需要对管材进行弯曲加工。壁厚减薄和截面畸变等弯管成形缺陷可通过使用芯棒等工艺措施加以改善,而回弹是无法避免的。回弹是评价管材弯曲加工质量最重要的指标,精确预测和控制管材弯曲回弹量在工程中具有重要意义。主要研究内容如下:基于线弹性-幂强化本构模型建立了金属材料弯管回弹模型,回弹公式推导过程中考虑了管材壁厚和应变中性层偏移对弯管回弹角度的影响。应用ABAQUS模拟弯管瞬时回弹过程,选取弹塑性模型描述金属卸载回弹时的本构关系,对比仿真数据和理论值,验证了回弹公式的正确性。通过对比仿真数据和理论计算结果得出,弯管回弹角度与弯曲工艺参数相关,随着管材壁厚、弯曲曲率半径和弯曲角度的增大而增大,随着管材外径增大而减小。金属普遍具有一定的黏性力学特征,在卸载回弹过程中材料的黏性影响很大,导致金属管材在成形完成后的几十天后仍存在滞后回弹。选取双层黏弹塑性模型描述06Cr19Ni10管材弯曲卸载回弹时的本构关系,进行单轴拉伸和应力松弛试验获取材料力学性能参数。应用ABAQUS模拟弯管滞后回弹过程,获得60天内弯管滞后回弹角度的仿真值。选取06Cr19Ni10不锈钢管材进行弯管回弹试验,分别获取管材瞬时回弹和30天内各时间节点滞后回弹角度数据。结合理论、仿真和实验结果得出,管材弯曲完成后管段内储存的残余应力驱动管材发生回弹,由于材料黏性的阻尼作用残余应力无法完全释放,在随后的几十天内逐渐衰减至不足以驱动实验管材继续变形的低应力水平,形成滞后回弹现象。