金屬管材拉伸試驗(yàn)測(cè)橫截面金相分析圖像顯微鏡
管與板成形性及成形極限的異同
金屆薄壁管與薄板有一定相似之處，就是它們的厚度與面內(nèi)尺寸相比
均較小，都屬于具有薄壁結(jié)構(gòu)的金屬型材。但也有完全不同之處，即薄板
的長(zhǎng)和寬是開(kāi)放且有界的，薄壁管僅在軸線方向開(kāi)放有界，而面內(nèi)另一方
向的橫截面圓周方向卻是封閉即無(wú)邊界的。這表明，它們?cè)诤穸群烷L(zhǎng)度方
向有相似性，但另一個(gè)面內(nèi)方向則是完全不同的。彎曲變形時(shí)，板坯在任
意方向的材料連續(xù)分布，彎管僅在軸向和橫截面圓周方向保持材料連續(xù)，
而任一直徑方向上的材料都呈間斷的不連續(xù)分布。這使得管彎曲變形的多
重非線性耦臺(tái)條件中，叉增加了一個(gè)村料沿橫截面衽向的不連續(xù)條件，這
種材料和幾何的不連續(xù)直接導(dǎo)致徑向流動(dòng)變形不連續(xù)，而且沿任意管橫截
面半徑方向均產(chǎn)生宏觀的應(yīng)力不連續(xù)。另外，板坯的周界通常是剪切斷面
。包括最終成形后的起皺、橘皮等缺陷常可作為廢料被剪切分離，并不影
響產(chǎn)品的成形質(zhì)量管坯表面是拉拔、軋制或擠壓等二次塑性加工面，彎曲
成形后則成為構(gòu)件表面，且其表面性狀直接影響到管形構(gòu)件的成形質(zhì)量。
此外-板材可通過(guò)單向拉伸試驗(yàn)測(cè)算出它的厚向異性，這對(duì)板成形性和成形
極限分析是一個(gè)非常重要的材料參數(shù)：但管村的各向異性理論至今沒(méi)能建
立，也沒(méi)能開(kāi)發(fā)出檢測(cè)及標(biāo)定其各向異性的方法．這使得管彎曲成形性和
成形極限分析時(shí)只能忽略各向異性的影響。由此可見(jiàn)，管材彎曲變形解析
時(shí)．需要更多的近似假設(shè)和簡(jiǎn)化條件，這也是管材彎曲理論發(fā)展緩慢的主
要原因。
管村彎曲生產(chǎn)中的成形極限分析既涉廈力學(xué)又與工程相關(guān)．失穩(wěn)破壞
只是判定其成形極限的一個(gè)方麗，但目前即便是對(duì)失穩(wěn)的分析，也只能借
助于板材成形的相關(guān)理論。目前還沒(méi)有建立起管材FLC或FLSC的理論和試驗(yàn)
方法，即使能夠利用各種薄壁結(jié)構(gòu)專(zhuān)用有限元軟件直接模擬出管彎曲的FLD
，但園存在諸多不確切凼素?zé)o法解釋而幾乎投有實(shí)用價(jià)值。從另一個(gè)角度
來(lái)看，薄板和薄壁管塑性成孵有著各自不同的成形性和成形極限指標(biāo)．板
的成形極限通常僅涉及破裂和起皺(非硬性指標(biāo))，而管彎曲則因其服役特
點(diǎn)使得成形極限的定義受到諸多質(zhì)量因素的左右。因?yàn)楣懿膹澢尚螛O限
除去出失穩(wěn)破壞和管壁塌陷(機(jī)構(gòu)損壞)為明顯標(biāo)志咀外，還包括各種壁厚
變化、橫截面扁化畸變程度及回彈角度和回彈半徑等約束條件，并且這些
約束條件還固行業(yè)、使用場(chǎng)臺(tái)和使用條件不同R有著很大的區(qū)別。
