管材流体高压成形起皱行为与皱纹控制研究进展

作     者：崔晓磊 CUI Xiaolei

作者机构：哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2021年第57卷第12期

页      面：226-236页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(51805357) 山西省青年科技研究基金(201801D221220)资助项目 

主　　题：管材流体压力成形 起皱行为 有益皱纹 三维应力 选区加热 

摘      要：管材的起皱行为及其控制方法是目前流体高压成形领域的研究热点,对汽车、航空航天等重要领域高性能轻质整体复杂薄壁零件的成形制造具有重要意义。针对流体高压成形中薄壁管材受载复杂而易发生失稳起皱的问题,首先综述了管材在轴压或轴压与内压联合作用下的塑性失稳及起皱行为,讨论常用的管材轴向临界起皱应力模型及在流体高压成形中的应用,并发现通过预制有益皱纹可预先在变形区聚集材料从而显著提高管材成形极限。此外,重点介绍管材流体高压成形过程中起皱行为的控制方法,对管材起皱过程的应力分布、皱纹几何形状的演变规律进行了分析。提出可将三维应力状态和非均匀温度场作用下管材起皱行为作为重点研究方向,这不仅有助于构建复杂受载、非均质管壳的失稳起皱理论体系,而且可提高难变形材料大膨胀率管件的成形制造能力。