管材力學性能直接測試及FLD的建立.pdf

1、管材脹形實驗是一種新的直接測試管材應力應變關系的方法，比傳統(tǒng)的單向拉伸實驗能更準確地測試管材的力學性能。
　　本文首先對管材脹形過程進行了理論分析。基于橢圓形輪廓線的假設，建立了兩端固定狀態(tài)下管材脹形的解析模型，給出了應力應變關系曲線建立的方法和步驟，探討了影響橢圓形形狀的主要因素，并得出了管材初始脹形區(qū)長度、脹形最高點高度和脹形模具的接觸角半徑對橢圓形輪廓線形狀的影響規(guī)律：當其他條件一定時，管材初始脹形區(qū)長度越長，模具接觸角半徑

2、越小，輪廓線橢圓的長短半軸比值越大；脹形最高點高度越高，輪廓線橢圓的長短半軸比值越小。
　　其次，對兩端固定和兩端自由狀態(tài)下的管材脹形過程進行了有限元模擬。利用Dynaform5.5進行數(shù)值模擬，根據(jù)模擬所得數(shù)據(jù)通過理論分析所確立的方法與步驟，建立了應力應變關系曲線，系統(tǒng)分析了初始脹形區(qū)長度、脹形最高點高度和脹形模具的接觸角半徑對橢圓輪廓線的影響規(guī)律，通過比較發(fā)現(xiàn)所得影響規(guī)律與理論分析結果一致。
　　然后，設計并加工了管材自

3、由脹形實驗裝置和位移測量裝置，并進行了不同脹形區(qū)長度、不同接觸角半徑的脹形實驗。采集了脹形過程中的液體壓力、脹形高度、最高點厚度等。利用實驗數(shù)據(jù)，擬合得到管材脹形后的輪廓線，并通過理論分析的方法，計算得到應力應變關系曲線。結果表明：不同初始脹形區(qū)長度所對應的應力應變關系曲線不同，且都低于單向拉伸曲線；接觸角半徑和脹形區(qū)長度對橢圓輪廓線的影響與理論分析和模擬結果是一致的。
　　最后，對SPCC管材脹形過程進行了數(shù)值模擬，分析了管材兩