板带弯曲的载荷挠度分析及实验验证.pdf

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1、·36·重型机械2013NO．6板带弯曲的载荷挠度分析及实验验证李晋峰，马立东，黄庆学，李明明，杨广科(1．太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；2．太原科技大学机械工程学院，山西太原030024)摘要：由材料力学和弹塑性力学推导出板带弯曲的数学模型，数值计算得到载荷挠度曲线。用ABAQUS有限元软件建立板带弯曲模型，提取出其中的载荷．挠度曲线。在100t压力机上进行板带的弯曲实验，得到载荷一压下量的曲线。实例计算表明ABAQUS有限元软件计算结果与实验结果一致性良好。证实了该方法的有效性。由于数学模型计算的压力值偏小，故数学模型有待进一步完善。关键词：板带弯曲；载荷一挠

2、度模型；ABAQUS有限元中图分类号：TG335．5文献标识码：A文章编号：1001—196X(2013)06—0036—04AnalysisandverificationfortheloaddeflectionofplatebendingLIJin．feng，MALi．dong’，HUANGQing．xue，LIMing．ming，YANGGuang．ke(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，TaiyuanUniversityandScienceandTechnology，Taiyuan030024，China；2．CollegeofMe

3、chanicalEngineering，TaiyuanUniversityandScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Amathematicmodelofbendingplatewasconductedbythematerialsmechanicsandelastic—plasticmechanicsandtheloaddeflectioncurvewasgotfromthenumericalcalculation．Atripbendingmodelwases—tablishedbyABAQUSfinite—elementso

4、ftwareanditsload—deflectionwereextracted．Theload—reductionofthecurvewasobtainedbythebendingexperimentofandantebeltprogressedinapressof100t．CalculationoftheexampleshowsthattheresultscalculatedbyABAQUSfiniteelementsoftwareareingoodconsistencywiththeexperimentalresults．Thiscon~i-nlstheproposedmethod

5、．However，thepressurevaluecalculatedbymathemat—ica1modeliSsmaller．SOthemodelneedsfurtherimproving．Keywords：platebending；load—deflectionmodel；ABAQUSfiniteelement度曲线来表示，即载荷．挠度模型。U日U舌弯曲性能指材料承受载荷时的力学性能。从弹塑性力学的理论基础出发，进行一定的假设和简化，推导并且建立了一些计算弯曲行程的数学模型，使其能够达到一定的计算精度。图1F一艿模型1建立板材弹塑性阶段的载荷一挠Fig．1ModelofF一6度一模

6、型三点弯曲实验，工件两端简支，中点加压，弯曲过程分为三段，弹性阶段OA、弹塑性如图1所示。其数学模型如图2所示的载荷．挠阶段AB、过弯阶段BC，本文主要讨论前两个阶段。OA段为纯弹性弯曲变形阶段，AB为弹塑性弯曲阶段，在A点处板料上下表面进入塑性变收稿日期：2013—04—17；修订日期：2013—05—26形，从到B塑性变形逐渐向中间增多，到曰基金项目：太原市科技项目(120164071)点发生全塑性变形，压力F达到最大值，过了B作者简介：李晋峰(1985一)，男，太原科技大学在读硕士，研究方向矫直机械。点之后形成塑性铰，压力F减小。在AB段压下2013No．6重型机械·37·量为6∑

7、时卸载，板料按BD曲线回弹6，0D段1．2．1理想弹塑性材料F一6模型发生塑性变形残余挠度为6。。理想弹塑性材料模型的应力应变关系为F当<。时，Or=E当>t时，or=or在塑性区域内的截面弯矩为M=2』borzdz+2borzdzllDM=M(1．5—0．5)式中，为弹区比，=／h，是中间未发生塑性图2载荷-挠度模型变形的弹性纤维层厚度与矩形材料的厚度的比值。Fig．2Modelofload—deflection弹塑性弯曲的载荷范