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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
2、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.CollegeofMaterialsSciencea
3、ndEngineering,TaiyuanUniversityandScienceandTechnology,Taiyuan030024,China;2.CollegeofMechanicalEngineering,TaiyuanUniversityandScienceandTechnology,Taiyuan030024,China)Abstract:Amathematicmodelofbendingplatewasconductedbythematerialsmechanicsandelastic
4、—plasticmechanicsandtheloaddeflectioncurvewasgotfromthenumericalcalculation.Atripbendingmodelwases—tablishedbyABAQUSfinite—elementsoftwareanditsload—deflectionwereextracted.Theload—reductionofthecurvewasobtainedbythebendingexperimentofandantebeltprogres
5、sedinapressof100t.CalculationoftheexampleshowsthattheresultscalculatedbyABAQUSfiniteelementsoftwareareingoodconsistencywiththeexperimentalresults.Thiscon~i-nlstheproposedmethod.However,thepressurevaluecalculatedbymathemat—ica1modeliSsmaller.SOthemodelne
6、edsfurtherimproving.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
7、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
8、型机械·37·量为6∑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
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