田玉丽
,
杨合
,
李恒
,
逯若东
,
王泽康
材料科学与工艺
为实现6061-T4大直径薄壁铝管数控弯曲精确成形,提高其成形极限与质量,需对弯曲过程中壁厚变化进行有效控制.本文以该材料Φ50.8 mm×0.889 mm×101.6 mm（直径D×壁厚t×弯曲半径R）薄壁铝管为研究对象,实验研究了弯曲角度、芯棒伸出量、芯球个数、弯曲速度等可控参数对壁厚的影响规律.研究结果表明：在整个弯曲段内,中性层并不是均匀地发生等距离偏移,中性层偏移量（E）与内外脊线壁厚变化率差值（η）存在线性关系,E随η的增大而增大;增大弯曲角度、芯棒伸出量、弯曲速度都导致内外脊线壁厚变化程度加重,管材壁厚变化不均匀度加剧;芯球个数对壁厚的影响呈非线性;基于优化的工艺参数组合,成功获得最大壁厚减薄率为22%的180°合格弯曲管件.
关键词:
薄壁铝管
,
6061-T4
,
数控弯曲
,
壁厚变化
,
实验研究
周书辉
,
刘郁丽
,
沈化文
,
杨合
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.2.012
为获得不同圆角过渡3A21铝合金薄壁矩形管弯曲的壁厚变化和损伤情况,采用弹性模量变化法,通过对拉伸进行试样反复加载、卸载试验,获取了Lemaitre断裂准则中的损伤参数.基于ABAQUS/Explicit的VUMAT二次开发平台,开发了耦合Lemaitre准则的用户材料子程序,建立了相同弯曲半径条件下不同圆角过渡的矩形管弯曲损伤预测三维有限元模型,并对模型的可靠性进行了验证.基于所建模型,研究发现管材壁厚减薄率与损伤最大值均出现在弯曲后截面50.左右,并且管材截面的圆角半径越小,其弯曲后中性层外侧壁厚减薄越严重,损伤值越大,即管材截面形状越趋向于矩形,弯曲过程中越容易发生破裂.
关键词:
3A21铝合金
,
矩形管
,
Lemaitre准则
,
损伤
,
壁厚变化
李清婉
,
邓贵德
,
凌祥
,
李伟
,
寿比南
玻璃钢/复合材料
受气瓶用无缝钢管壁厚偏差影响,环缠绕复合气瓶内胆实际壁厚可能存在0～+30％的变化.内胆实际壁厚变化会影响复合气瓶的自紧效果,从而影响复合气瓶的抗疲劳性能.采用有限元方法对壁厚不同的钢质内胆玻璃纤维环缠绕复合气瓶进行了应力分析.结果表明,随着内胆壁厚增大,相同自紧压力下内胆预压缩应力减小,工作过程中内胆平均应力增大,这会减弱气瓶的抗疲劳性能;但内胆疲劳交变应力幅减小,这对气瓶的抗疲劳性能又有增强作用.因此,分别基于Goodman和SWT平均应力修正方程,对计算所得的平均应力和疲劳交变应力幅进行了等效处理,两种方法所得等效交变应力幅均随内胆壁厚增大而减小.这表明二者的共同作用对环缠绕复合材料气瓶的抗疲劳性能有小幅度的提高,内胆实际壁厚的增大不会降低环缠绕复合气瓶的抗疲劳性能.
关键词:
复合材料气瓶
,
环向缠绕
,
疲劳性能
,
有限元分析
,
壁厚变化
