基于有限元法对宽板弯曲中性层内移规律的探讨*
2021-11-24胡一博刘能锋
科技创新与应用 2021年32期
胡一博,刘能锋
(哈尔滨工业大学(深圳)实验与创新实践教育中心,广东 深圳 518000)
折弯工艺作为板类零件最基础的加工工艺之一,在工业上有着极为广泛的应用。在板材弯曲过程中,外层受到拉应力作用,产生拉伸应变;内层受到压应力作用,产生压缩应变。在其断面上必然会有一层拉伸应变量与压缩应变量相等,该层叫作弯曲中性层[1]。国内外学者一直以来对板材弯曲现象进行了诸多的研究,经过长期的实验证明,板材在弯曲的过程中,弯曲中性层会出现向内偏移的现象。但是工业上对中性层内移程度往往依赖于经验数据,具有一定的局限性。本文通过数值分析[2]的相关方法,以有限元实验的实验数据作为基础,探究宽板在折弯过程中中性层内移程度的变化规律。
1 研究方法
1.1 有限元法
有限元法是将连续的宏观的求解域离散成许多微小的单元集合,根据各个微小单元与微小单元的相对关系和边界条件,求解出各个单元的未知变量,最后将每个微小单元的数据进行整合,将计算结果反馈到宏观问题,得到宏观问题的解的一种研究方法。这种求解方法随着计算机技术得到发展,越来越多地得到普及。大量实验证明,有限元法求解的结果较为可靠[3]。有限元法相比起实物实验,有着较多的优点,特别是针对实物实验中难以观测的数据,比如应力、应变、载荷和摩擦条件等数据,都可以通过有限元实验进行精准的设定与测量,为后期数据采集与分析工作带来极大的便利。……
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