基于能量法的管件自由弯曲失稳起皱预测和变形规律研究

作     者：高昇 吴建军 闫晶 张荣霞 喻忠平 刘龙 

作者机构：西北工业大学机电学院 中国航空制造技术研究院 

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

年 卷 期：2024年

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：基础加强计划重点基础研究(173计划)(2020-JCJQ-ZD-188-01) 陕西省重点研发计划(S2020-YF-ZDCXL-ZDLGY-0029)资助项目 

主　　题：自由弯曲 失稳起皱 能量法 影响因素 

摘      要：本文以自由弯曲成形管件为研究对象，对管件制造过程中的失稳起皱现象进行预测和规律研究。首先通过对纯弯曲成形管件起皱预测的研究建立自由弯曲管件分析模型，并且推导自由弯曲管件成形的波纹函数。其次，结合管件弯曲变形能计算公式和纯弯曲管件能量预测公式，得到临界能量计算公式。然后，运用ABAQUS有限元仿真软件进行仿真计算，利用自由弯曲临界能量计算公式对管件的失稳起皱现象进行预测，并且进行验证。最后，运用自由弯曲失稳起皱预测方法对影响管件自由弯曲失稳起皱的几个因素进行探索。结果表明，弯曲半径、相对管径和单位长度扭转角是影响薄壁管数控弯曲精确成形过程失稳起皱发生的因素。研究结果为自由弯曲成形过程参数的确定和优化创造了条件。