金屬異型鋼管管材能夠滿足產(chǎn)品輕量化、強(qiáng)韌化和低消耗等要求，在航空航天、船舶、化工等高技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著對產(chǎn)品成形精度要求的不斷提高，異型鋼管零件的空間形狀越來越復(fù)雜，加工難度也越來越大。管材塑性彎曲成形是一個集材料非線性、幾何非線性和邊界條件非線性于一體的復(fù)雜過程，彎曲成形后容易產(chǎn)生回彈、外側(cè)壁厚變薄甚至開裂、內(nèi)側(cè)壁厚增大乃至失穩(wěn)起皺、橫截面畸變等質(zhì)量缺陷。因此，利用科學(xué)的方法減少彎管成形缺陷對于提高彎管一次性成形率和裝配精度具有重要的理論意義和實(shí)用價值。

本文介紹了管材力學(xué)性能參數(shù)確定、彎管成形質(zhì)量理論計(jì)算模型構(gòu)建、管材彎曲有限元模型建立、彎管成形質(zhì)量的影響因素及影響規(guī)律分析以及工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)等。主要研究內(nèi)容如下：

(1)通過管段拉伸試驗(yàn)分析管材力學(xué)性能變化規(guī)律，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的管材力學(xué)性能參數(shù)確定方法，為提高成形質(zhì)量預(yù)測精度奠定了基礎(chǔ);應(yīng)用塑性成形原理建立管材沿切向和周向的力學(xué)平衡微分方程，分析了管材彎曲過程中的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài);提出應(yīng)變中性層和應(yīng)力中性層位置的計(jì)算方法，在此基礎(chǔ)上，求得管材塑性彎曲力矩。