管奔，臧勇，逄晓男，吕智勇，刘福宁，冯伟

（1.北京科技大学机械工程学院，北京 100083;2.山东省莱芜钢铁股份有限公司型钢厂，山东莱芜 271126）

H型钢矫直过程残余应力演变机制研究

管奔1，臧勇1，逄晓男2，吕智勇2，刘福宁2，冯伟2

（1.北京科技大学机械工程学院，北京 100083;2.山东省莱芜钢铁股份有限公司型钢厂，山东莱芜 271126）

为在矫直过程中对H型钢的残余应力实施有效地主动控制，对H型钢矫直过程中残余应力演变过程的力学机制进行研究。首先运用弹塑性基本理论对具有初始残余应力的H型钢截面弹塑性反弯过程进行解析分析，论证初始残余应力对截面弹塑性反弯过程的影响方式，证明初始残余应力导致截面弯曲中性轴位移的非对称弯曲状态。在此基础上，利用差分方法建立H型钢矫直过程多次连续弹塑性反弯的数值解法，进而详细研究H型钢矫直过程中残余应力的演变机制。结果表明:截面翼缘与腹板整体拉压应力水平的消减主要依赖矫直前期的非对称弹塑性弯曲过程，而矫直后期的对称弯曲过程则进一步改善H型钢翼缘的残余应力状态;矫直过程前期与后期不同的弹塑性弯曲性质造成了其在矫直过程中对于残余应力演变的不同影响作用。

H型钢;矫直;弹塑性弯曲;应力分布

H型钢作为一种经济断面高效型材，被广泛地应用于制造海洋石油平台等油气开发重型装备中［1－2］。由于此类结构物复杂的使用环境及载荷条件，使其对于H型钢的几何与力学品质有了更加苛刻的要求［3－4］。……