[发明专利]考虑弹性模变和截面椭圆畸变的管材弯曲回弹预测方法

摘要

本发明公开了一种考虑弹性模变和截面椭圆畸变的管材弯曲回弹预测方法。确定管材的塑性系数、硬化指数和壁厚；依据给定管材特性确定初始弹性模量、弹性模量随塑性变形的极值计算求出管材弯曲塑性变形过程中随塑性变形变化的弹性模量标称值；将管材弯曲部分作离散化处理，计算获得椭圆横截面弯矩：求整个管材弯曲部分中考虑横截面椭圆化畸变和弹性模量改变后的回弹角。本发明将管材弯曲过程中的横截面椭圆畸变及其随塑性变形引起的弹性模量的变化引入管材弯曲回弹计算，用于管材弯曲回弹角高精度预测。

主权项

1.一种考虑弹性模变和截面椭圆畸变的管材弯曲回弹预测方法，其特征在于：所述的管材为薄壁管，忽略管壁厚t的变化；1)确定管材的塑性系数C、硬化指数n和壁厚t；2)依据给定管材特性确定初始弹性模量E₀、弹性模量随塑性变形的极值E_ext计算求出管材弯曲塑性变形过程中随塑性变形变化的弹性模量标称值E'；3)将管材弯曲部分作离散化处理，计算获得椭圆横截面弯矩M_γ：4)采用以下公式计算获得整个管材弯曲部分考虑横截面椭圆化畸变和弹性模量改变的回弹角△θ：其中，α表示管材弯曲部分的总圆心角，α₁和α₂分别表示中段的圆心角起始角度和圆心角终止角度，a(γ)和b(γ)分别表示管材弯曲部分距弯曲起始边界圆心角度为γ处的椭圆横截面的长轴和短轴，R为管材弯曲中段的平均曲率半径，dγ为管材弯曲部分中距弯曲部分开始弯曲边界圆心角度为γ处的微分段；μ表示回弹角硬化指数相关系数；所述步骤2)中具体采用以下公式计算管材弯曲塑性变形过程中随塑性变形变化的弹性模量标称值E'：E'＝E₀+(E_ext‑E₀)·e^‑ξ·ε式中，E'表示管材弯曲塑性变形过程中随塑性变形变化的弹性模量标称值，E₀为通过查阅资料获得的管材初始弹性模量，E_ext为管材弯曲塑性变形过程中弹性模量变化的极值，该值通过管材塑性变形极限实验测得，ξ为随塑性变形变化的弹性模量修正系数，ε表示管材弯曲部分塑性变形应变，e为常数。