淬火高强板矫直过程的残余应力计算模型
2021-06-10王效岗朱晓宇韩培盛
工程科学与技术 2021年3期
王效岗,朱晓宇,韩培盛
(太原科技大学 重型机械教育部工程研究中心,山西 太原 030024)
随着社会的发展,具有节能、绿色等特点的高强钢板,在航空、航天、矿山机械等领域的广泛应用。在高强钢板生产工序中,矫直是一个重要精整环节,直接决定了产品的板型质量和残余应力。由于高强钢板的高强韧性的特点,矫直工艺一直以来是行业内的技术难题。残余应力作为矫直质量的主要指标,直接影响着板材的疲劳强度等参数,进而缩短产品的使用寿命[1]。关于矫直与残余应力之间关系,国内外学者已进行了大量的研究。管奔等[2–3]研究了矫直应力残留与反弯特性的耦合关系,以及矫直过程中的应力累积行为。赵军等[4]通过理论验证了曲梁过弯矫直与直梁纯弯曲之间的等价原理,通过反弯实验证实了其正确性。胡军峰等[5]针对船用高强钢板残余应力在矫直过程变化的模拟研究,发现矫直过程中上下表面发生对称的表层塑形变形,从而引起残余应力的变化。周存龙等[6]得出横向残余应力是引起板材侧弯的诱因之一。Zhang等[7]得出在板材弯曲过程中,残余应力和应变在初始加载位置沿厚度方向减小。詹光曹[8]研究发现通过增加矫直道次可以降低板材内部残余应力。Lee 等[9]通过2D数值建模的方法,建立了应力与弯矩之间的关系;通过实验和模拟进行模型修正,研究了板厚方向残余应力的变化。Carvalho等[10]通过静态模拟分析的方法研究了钢轨残余应力矫直过程中的变化,以及影响残余应力的主要参数。……
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