[发明专利]确定均质管材数控弯曲回弹角的方法

权利要求书

1.一种确定均质管材数控弯曲回弹角的方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1，确定应力/应变中性层偏移量D_e和屈服点处的应变ε_s；

步骤2，确定管材弯曲后横截面上随位置变化的壁厚t和管材弯曲后横截面的轴向应变ε_θ；

步骤3，确定收缩应变比CSR和等效应变：

步骤4，确定随塑性变形变化的弹性模量E′；

步骤5，确定管材弯曲外侧弹塑性分界处与几何中性层之间的夹角α和弯曲内侧弹塑性分界处与几何中性层之间的夹角β；

步骤6，确定回弹角△θ：

根据式(10)确定系数P:

其中系数D为：

根据式(12)和(13)确定回弹前弯管外侧塑性变形区各轴向力之和C₁、回弹前弯管内侧弹性变形区各轴向力与弯管外侧弹性变形区各轴力之和C₂、回弹前弯管内侧塑性变形区各轴向力之和C₃、C₄为回弹时弯管外侧塑性变形区各轴向力之和的-(ρ_e+D_e)倍、C₅为回弹时弯管内侧弹性变形区各轴向力与弯管外侧弹性变形区各轴向力之和的-(ρ_e+D_e)倍、C₆为回弹时弯管内侧塑性变形区各轴向力之和的-(ρ_e+D_e)倍：

其中，ν为泊松比，Q为弯管弯曲截面面积，根据式(13)得到：

Q＝t²+2tr (13)

根据式(14)得到弯管回弹后的曲率

根据式(15)得到弯管的回弹角△θ：

其中，θ为回弹前的弯曲角。

至此，得到均质管材数控弯曲回弹角。

2.如权利要求1所述确定均质管材数控弯曲回弹角的方法，其特征在于，步骤1所述确定应力/应变中性层偏移量D_e和屈服点处的应变ε_s，是根据式(1)确定应力/应变中性层偏移量D_e：

其中，ρ为弯曲半径，r为管材内半径；

根据式(2)确定屈服点处的应变ε_s：

E₀ε_s＝K(ε_s+b)ⁿ (2)

其中，E₀为初始弹性模量，K为强化系数，n为硬化指数，b为材料常数。

3.如权利要求1所述确定均质管材数控弯曲回弹角的方法，其特征在于，所述确定管材弯曲后横截面上随位置变化的壁厚t时，根据式(3)确定管材弯曲后横截面上随位置变化的壁厚t：

其中，t₀为管材的初始壁厚，为管材弯曲后横截面外表面上某一点与对称轴之间的夹角，

所述确定管材弯曲后横截面的轴向应变ε_θ时，通过管材弯曲后横截面上某一点到管材几何中性层的距离y计算弯管的轴向应变ε_θ，具体过程是：

Ⅰ确定管材弯曲后横截面上某一点到管材几何中性层的距离y

根据式(4)确定管材弯曲后横截面上某一点到管材几何中性层的距离y：

Ⅱ确定弯管的轴向应变ε_θ

根据式(5)确定弯管的轴向应变ε_θ：

4.如权利要求1所述确定均质管材数控弯曲回弹角的方法，其特征在于，所述确定收缩应变比CSR和等效应变时，根据式(6)和(7)用数值计算方法确定等效应变和随塑性变形变化的收缩应变比CSR：

其中，a₀，a₁，a₂，b₁，b₂为材料常数。