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大口径厚壁管感应加热弯曲成形有限元模拟研究

摘要第3-5页
Abstract第5-6页
第一章 绪论第10-20页
    1.1 引言第10页
    1.2 管材弯曲加工方法及其特点第10-13页
    1.3 管材感应加热弯曲成形技术简介第13-14页
        1.3.1 管材感应加热弯曲成形过程基本原理第13-14页
        1.3.2 管材感应加热工艺的优点第14页
    1.4 管材弯曲成形的国内外研究现状第14-17页
        1.4.1 理论研究第14-15页
        1.4.2 有限元模拟研究第15-16页
        1.4.3 试验研究第16-17页
        1.4.4 感应加热弯曲成形工艺研究中存在的问题第17页
    1.5 本文的研究背景及意义第17-18页
    1.6 本文主要研究内容与思路第18-20页
        1.6.1 主要研究内容第18页
        1.6.2 研究思路第18-20页
第二章 感应加热理论及管材弯曲力学基础第20-31页
    2.1 感应加热的数学模型第20-22页
        2.1.1 感应加热原理第20页
        2.1.2 电磁热转换过程第20页
        2.1.3 感应加热磁场数学模型第20-21页
        2.1.4 感应加热的温度场数学模型第21-22页
    2.2 管材感应加热弯曲的受力分析第22-30页
        2.2.1 弯管变形区应力分析第22-24页
        2.2.2 弯管变形区应变分析第24-25页
        2.2.3 管材感应加热弯曲推进力分析第25-27页
        2.2.4 变形区轴向推力和剪力第27-28页
        2.2.5 感应加热弯管力矩分析第28-30页
    2.3 本章小结第30-31页
第三章 管材感应加热弯曲成形有限元模型建立第31-42页
    3.1 引言第31页
    3.2 COMSOL Multiphysics软件介绍第31-32页
    3.3 管材感应加热弯曲三维有限元模型的建立第32-37页
        3.3.1 几何实体的建立第32-34页
        3.3.2 材料的添加第34页
        3.3.3 边界条件第34-35页
        3.3.4 多物理场耦合第35页
        3.3.5 网格划分第35-36页
        3.3.6 求解器的选择第36-37页
    3.4 本模型的特点第37页
    3.5 模型有效性验证第37-41页
        3.5.1 管坯材料的本构关系第37-39页
        3.5.2 线圈材料和环境材料第39页
        3.5.3 实验验证第39-41页
    3.6 本章小结第41-42页
第四章 大口径厚壁管感应加热弯曲成形过程的变形行为第42-57页
    4.1 引言第42页
    4.2 感应加热弯管的温度分布规律第42-43页
    4.3 感应加热弯管应力分布第43-46页
        4.3.1 成形弯管的应力分布第43-44页
        4.3.2 变形区轴向应力分布第44-46页
    4.4 感应加热弯管应变分布规律第46-51页
        4.4.1 成形弯管的等效塑性应变分布规律第46-49页
        4.4.2 成形过程中弯管应变演变规律第49-51页
    4.5 感应加热弯管壁厚变化规律第51-53页
        4.5.1 成形弯管壁厚变化规律第51-52页
        4.5.2 成形过程中弯管壁厚演变规律第52-53页
    4.6 感应加热弯管椭圆度变化规律第53-56页
        4.6.1 成形弯管宏观轮廓变化规律第53-54页
        4.6.2 成形弯管椭圆度分布规律第54-56页
    4.7 本章小结第56-57页
第五章 成形参数对感应加热弯管变形行为的影响第57-75页
    5.1 引言第57页
    5.2 弯曲半径对弯管变形行为的影响第57-60页
        5.2.1 弯曲半径对椭圆度的影响第57-58页
        5.2.2 弯曲半径对壁厚的影响第58-59页
        5.2.3 弯曲半径对弯管塑性变形的影响第59-60页
    5.3 感应线圈宽度对弯管变形行为的影响第60-64页
        5.3.1 线圈宽度对椭圆度的影响第60-61页
        5.3.2 线圈宽度对壁厚的影响第61-62页
        5.3.3 线圈宽度对弯管塑性变形的影响第62-64页
    5.4 感应加热区温度对弯管变形行为的影响第64-68页
        5.4.1 感应加热区温度对椭圆度的影响第64-66页
        5.4.2 感应加热区温度对壁厚的影响第66页
        5.4.3 感应加热区温度对弯管塑性变形的影响第66-68页
    5.5 推进速度对弯管变形行为的影响第68-71页
        5.5.1 推进速度对弯管的椭圆度影响第68页
        5.5.2 推进速度对壁厚的影响第68-69页
        5.5.3 推进速度对弯管塑性变形的影响第69-71页
    5.6 夹头初始角度对弯管变形行为的影响第71-74页
        5.6.1 夹头初始角度对椭圆度的影响第71-72页
        5.6.2 夹头初始角对壁厚的影响第72页
        5.6.3 夹头初始弯曲角对弯管塑性变形的影响第72-74页
    5.7 本章小结第74-75页
第六章 基于正交试验的弯管成形参数的优化设计第75-83页
    6.1 引言第75页
    6.2 优化变量的选取第75页
    6.3 正交试验设计与数据分析第75-79页
        6.3.1 正交试验设计的基本步骤第75-76页
        6.3.2 正交试验的设计第76-77页
        6.3.3 正交试验数据分析第77-79页
    6.4 正交试验方差分析第79-81页
        6.4.1 方差分析的必要性和显著变动原则第79页
        6.4.2 正交试验方差分析第79-81页
    6.5 工艺参数优化分析第81页
    6.6 本章小结第81-83页
结论第83-84页
参考文献第84-87页
攻读学位期间发表的论文第87-88页
致谢第88-89页

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