船用BFe10-1-1銅鎳合金管材彎曲成形有限元分析及實驗研究.pdf

1、BFe10-1-1銅鎳合金管子因其良好的耐腐蝕性能和抗污染能力，在船舶等海洋工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。又因其機械加工性能較差,傳統(tǒng)應(yīng)用中多將直段管與成型的彎頭焊接后使用。但焊接彎頭的焊縫卻會加速海水對管子的腐蝕，同時采用彎頭還會造成本增加等諸多不利影響。隨著塑性加工技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，采用合適的彎制工藝對適當(dāng)規(guī)格的BFe10-1-1管子進行恰當(dāng)?shù)膹澢?，不僅僅會降低成本，提高效率，還能利于管子良好性能的發(fā)揮。
　　本文從塑變（彎曲理

2、論）、彎制工藝以及有限元模擬分析角度出發(fā)，就BFe10-1-1銅鎳合金管子彎制進行探討分析，研究管子的彎曲性能，有助于從彎曲機理上認識管子彎制，從而為BFe10-1-銅鎳合金管子內(nèi)場加工（彎制）提供理論上的指導(dǎo)和參考。論文主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　1）將借鑒梁和板材的彎曲理論，對管子的彎曲進行力學(xué)分析；介紹彈塑性變形行為、應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及其張量和等效值、屈服條件等基本理論。進一步分析了管子彎變特點，推導(dǎo)出了管子壁厚t值、截面

3、橢圓率（畸變）和彎制后彎曲角度的回彈角的近似理論計算公式。
　　2）對比分析了管子彎制的彎曲工藝方法，結(jié)合BFe10-1-1管子的特點，提出了適用于BFe10-1-1管子彎制的工藝；介紹了彎管中，容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷，并就其成因進行了探討，提出了有效的預(yù)防措施。給出了最小彎曲半徑（彎變極限）的理論計算公式等。
　　3）對BFe10-1-1管子進行了力學(xué)性能測試和彎曲試驗，得出了管材的機械力學(xué)性能參數(shù)和彎曲后各項評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)。