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压型板大多是由又宽又大的薄板经辊弯成型的,极易出现各种缺陷。小奈弘教授依据他的实验给出了十分有用的结论:边浪、袋形波等缺陷是由于变形的应力过大或拉压应力的不同分布造成的。在设计过程中若能够计算出成形区域的应力、应变值,就可以避免缺陷的产生。应用有限元技术以及实验结果,已知在每个道次的成型过程中,板上变形区某一点的应变状态是拉应力和压应力交替变化的,即使很薄的板在不同的层面上应变状态也是不同的。一个重要的结论是:纵向变形是引起诸如残余内应力、边波等缺陷的主要原因 。
由data M及其合作者开发的变形技术模块(DTM)是在有限元法和大量实验基础上,根据几何变形条件和材料特性,就能在计算机上实现辊弯成型的变形模拟。DTM可给出每个道次的最大纵向应变,也可分别计算出板的上、中、下层的拉应变和压应变。如果最大的拉应变超过材料的屈服点(对低碳钢最大值为 0.35%),或最小压缩应变低于某一值 (例如小奈弘教授给出的值为小于0.3*10-4),就会产生缺陷。根据在计算机屏幕上得到的结果,就可修改变形顺序和成型角度。用计算机模拟,我们可预测在那一变形道次上会产生缺陷,然后修改设计。应用DTM模拟技术,我们为很多企业作过辊弯成型的计算机优化。一些企业在试制中出现问题,我们将他们的设计数据输入计算机,发现在某些道次上应变峰值过大,这与试轧时该道次产生变形缺陷并伴随很大噪音的情况是完全一致的。经修改设计后,这些压型板顺利成型。了宽幅压型板计算机模拟的一个实例。
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