弯管中性层偏移计算及截面畸变分析

作     者：陈文佳 CHEN Wen-jia

作者机构：中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所北京100081 北京纵横机电科技有限公司北京100094 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2022年第29卷第8期

页      面：222-229页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：中国铁道科学研究院集团有限公司重点课题基金(2019YJ016)。 

主　　题：管材弯曲 塑性强化 截面畸变 中性层偏移 

摘      要：针对管材弯曲时的截面畸变现象,基于弹塑性变形理论、弹性-幂强化材料模型以及弯曲横截面力平衡条件,建立了管材弯曲变形和中性层偏离分析模型,并推导出截面壁厚变化和中性层偏移量的解析公式,研究了材料力学性能和弯管几何参数等对管材弯曲时中性层偏移的影响规律,并根据材料的各向同性以及塑性强化情况,提出中性层偏移量的简化解析公式。与相关文献中的计算方法以及试验结果比较,本模型由于考虑了材料的塑性强化作用,精度更高。通过对比06Cr19Ni10弯管壁厚测量结果,由于忽略了管材拉伸变形区域的截面收缩,最大壁厚计算值偏大,最小壁厚计算值偏小。通过试验引入截面修正系数后,进一步提高了模型计算精度。