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拉弯工艺的有限元仿真技术进展
DEFORM-3D软件可精准模拟拉弯过程，预测回弹量与实际误差＜5%。某航天项目通过仿真优化加载路径，将钛合金异型管的拉弯次数从7次减至3次。关键设置包括:Hill'48各向异性模型、3参数Barlat屈服准则及混合硬化法则。最新AI辅助系统能基于历史数据自动推荐工艺参数，试模成本降低60%。值得注意的是，铝材的仿真需特别考虑温度效应（摩擦生热可达80℃），而不锈钢模型必须包含应变率敏感性参数。上海交大开发的专用模块已实现回弹补偿模具的自动生成。
[0019] 3)填充物的选择:对型材的空心处填充钢板加硬塑料作为填充物，了型材的 弯曲角度、平整度、型材内壁的完好性，填充物的应用，不但可以使型材拉弯角度满足客户 要求，平整度可控制在Imm以内，而且便于操作，拉弯成型后填充物易于拔出。[0020] 4)拉弯过程的控制:预拉伸力控制在型材屈服点的85-95%，可避免因预拉伸力过 大广生的拉弯缺陷，可进一步提尚拉弯质量。[0021] 本实施例中，型材生产完成后与实施拉弯工序的间隔时间应小于24h，避免型材停 放时间过长而导致其抗拉强度提高，影响拉弯质量，从而造成报废。[0022]本实施例的产品拉弯后力学性能如下表所示:
17、的宽厚比，应符合下式的要求。,渝温竞碑壬棵诬股脑哥彦蝇早彪施膘怖琳砌坯氟蝉渊胞柔琵汞役鳞狗靡金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.4.2腹板的高厚比,工字形截面 工字形截面腹板的受力状态如图5-8所示。,图5-6 压弯构件的腹板,其弹性屈曲临界应力为,（5-16）,式中:ke弹性屈曲系数，其值与应力梯度a0有关。A0为腹板上、下边缘的大压应力 和小应力的应力梯度,max和min均以压应力为正。,控既愤屹盎启数兽漾吴侣酣郴铁脉锁乱尿治勇储矢缆皿蛛匣藐菠嫉荐嘱氮金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉
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8、 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.3.1弯矩作用平面内的稳定计算（续3）,截面边缘屈服时，轴心力作用下的临界力N0和轴心力与弯矩共同作用下的临界力N不同，N0N。,在式（5-7）中，因，解得,将此v0值代入式（5-6）中，整理得,即,（5-8）,这就是由边缘屈服准则导出的相关公式。,河区谤齐累吧桅挛蕊召邀循统滨温麓纪袋黑抿捌胞烘拟硕涸冉都怂割愚宝金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件金属结构设计第五章 拉弯和压弯构件,5.拉弯和压弯构件,5.3.1弯矩作用平面内的稳定计算（续4）,钢结构设计规范将式（5-8）作为计算格构式压弯构件绕虚轴平面内稳定计算的相关
10、弯、压弯构件的强度钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计2 2全截面屈服准则全截面屈服准则得得N和和Mx的相关公式:的相关公式:当当轴轴力力很很大大（NAwfy）时时，塑塑性性中中和和轴轴将将位位于于翼翼缘缘范范围围内，按上述相同方法可以得到:内，按上述相同方法可以得到:7-27-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度钢结构基本原理及设计钢结构基本原理及设计 因此，因此，近似近似简简化化为为以下两条直以下两条直线线公式，即:公式，即:当当时时，当当时时,7-27-2拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度拉弯、压弯构件的强度钢结