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有限元弯管稳定性的模拟分析+文献综述(3)

时间:2017-05-09 22:26来源:毕业论文
3 研究方案 本设计利用3Dmax2012建模,再将建好的模具导入到Deform3D 6.1或Simulia Abaqus6.10以上版本、Simufact.forming 9.0、Ansys、MSC.MARC2007等模拟软件内进行模拟分


3 研究方案
本设计利用3Dmax2012建模,再将建好的模具导入到Deform3D 6.1或Simulia Abaqus6.10以上版本、Simufact.forming 9.0、Ansys、MSC.MARC2007等模拟软件内进行模拟分析。注:本设计采用Deform3D 6.1进行模拟分析。
3.1 研究方案
通过对模拟参数的设置:模拟长度不限钢种为Q235、304、规格范围为10~250.2~3.0mm、弯曲速度0.5rad/sec、弯曲角为90以及弯曲内半径0.5D的钢管,进行空心弯曲。再进行对象模拟,完成不同材质、壁厚、弯曲半径下的变形稳定性数据和图像采集。 最后对模拟结果进行分析讨论,给出分析结论和规律总结。
主要进行以下研究工作:① 对弯管变形过程及力学模型等根本问题进行认真分析研究。② 三维动力模型与有限元模型等有限元关键技术问题的处理方法。利用现有的有限元分析软件 Deform-3D对弯管工艺进行分析。③对计算机模拟的结果进行分析,确定工艺参数对成形的影响规律以及确定缺陷临界参数。
注:本设计采用三种规格的钢管,分别为:⑴管径×壁厚为10mm×0.2mm;⑵管径×壁厚为18mm×1.5mm;⑶管径×壁厚为25mm×3mm。采用相对弯曲半径D/ d0为1.5、2、3,确定弯曲半径。
3.2 两种材质
3.2.1 Q235碳素结构钢
GB700-88标准中碳素结构钢Q235按冶金质量分为A、B、C、D四个等级,各等级的钢种含Si量均为0.3%,区别在于含碳量和硫、磷含量的不同。AB级含碳量为0.14%~0.22%和0.12%~0.20%,C、D级含碳量为≦0.18%、≦0.17%,A级的含Mn量最小,D级S、P含量最小。如下表3-1所示。
表3-1 Q235钢管的化学成分和力学性能
钢种    力学性能    化学成分
    屈服强度MPa抗拉强度MPa伸长率
3.2.2 304奥氏体不锈钢
源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn

304奥氏体不锈钢是一种使用量较大,应用范围较广的常见不锈钢。304不锈钢属美国AISl300系,相当于中国的0Crl8Ni9钢。304不锈钢含铬18%,镍9%,其具体化学成分如表所示。
表3-2 304不锈钢化学成分
化学成分    C    Ni    Cr    Mn    Si    S    P
含量(﹪)    0.008    8.0-10.0    18-20    2.0    1.0    0.03    0.035
304不锈钢作为最常见的钢种以其良好的耐腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能被广泛地用于汽车零部件、医疗机械、建筑材料、化学、食品工业、纺织等行业。然而304不锈钢本身也存在一些不足,表面硬度低,耐磨性差,在含有氯离子的环境中易生锈等。
304不锈钢具有良好的力学性能,一般是作为结构材料使用的。即使具有非常高的屈服和抗拉强度,304不锈钢也仍能保持良好的塑性和韧性。表3-3列出了304不锈钢在退火状态下的力学性能。表3-3所示:
表3-3 304不锈钢室温力学性能
牌号AISI    抗拉强度(MN/m2)    屈服强度(MN/m2)    延伸率(﹪)    硬度(HRB)
304    579.2    289.6    55    2.0
3.3 参数设置
具体参数设置如下表所示:
表3-4 不同弯曲半径参数设置
管径×壁厚/mm    钢管材质    弯曲速度rad/sec    弯曲半径/mm    弯曲角度/
10×0.2    Q235    0. 2    15    20    30    90 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
18×1.5    Q235    0.2    25    30    40    90 有限元弯管稳定性的模拟分析+文献综述(3):http://www.lwfree.cn/cailiao/20170509/6690.html
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