| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第15-31页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第15-17页 |
| 1.2 冷弯型钢的国内外发展现状 | 第17-19页 |
| 1.2.1 国外冷弯型钢的发展现状 | 第17-18页 |
| 1.2.2 国内冷弯型钢的发展现状 | 第18-19页 |
| 1.3 冷弯型钢工艺简介 | 第19-22页 |
| 1.4 冷弯成型的变形理论及研究现状 | 第22-24页 |
| 1.4.1 简化分析法与运动学法 | 第22-23页 |
| 1.4.2 能量法 | 第23-24页 |
| 1.4.3 有限条法 | 第24页 |
| 1.5 有限元法在冷弯成型中的应用 | 第24-26页 |
| 1.5.1 刚塑性有限元法 | 第24-25页 |
| 1.5.2 弹塑性有限元法 | 第25-26页 |
| 1.6 CAD/CAM/CAE 在冷弯型钢中的应用 | 第26-27页 |
| 1.7 冷弯成型过程中目前存在的问题 | 第27-28页 |
| 1.8 本文的选题意义及主要内容 | 第28-31页 |
| 1.8.1 选题意义 | 第28-29页 |
| 1.8.2 课题来源及主要研究内容 | 第29-31页 |
| 第2章 异形管孔型设计数学模型的建立及应用 | 第31-53页 |
| 2.1 形心映射原理 | 第31-33页 |
| 2.1.1 不动点理论 | 第31-32页 |
| 2.1.2 异形管闭式辊弯成型原理 | 第32页 |
| 2.1.3 拓扑映射关系 | 第32-33页 |
| 2.2 双圆弧样本插值函数插值 | 第33-39页 |
| 2.2.1 双圆弧的定义与分类 | 第34页 |
| 2.2.2 双圆弧插值 | 第34-35页 |
| 2.2.3 最优切矢确定 | 第35-36页 |
| 2.2.4 最优逼近的计算过程 | 第36-38页 |
| 2.2.5 最小曲率差的计算过程 | 第38-39页 |
| 2.3 双圆弧样本插值函数到圆的拓扑映射 | 第39-42页 |
| 2.3.1 平面坐标系下线性拓扑映射关系 | 第39-40页 |
| 2.3.2 形心映射算法 | 第40-42页 |
| 2.4 数学模型的应用 | 第42-47页 |
| 2.4.1 “8”字形管的孔型设计 | 第42-44页 |
| 2.4.2 方矩形管孔型设计 | 第44-45页 |
| 2.4.3 多种异形管的孔型设计 | 第45-47页 |
| 2.5 有限元仿真验证及误差分析 | 第47-52页 |
| 2.5.1 “8”字形管的仿真验证 | 第47-48页 |
| 2.5.2 六边形管的仿真验证 | 第48-49页 |
| 2.5.3 椭圆形管的仿真验证 | 第49-50页 |
| 2.5.4 凸字形管的仿真验证 | 第50-51页 |
| 2.5.5 误差分析 | 第51-52页 |
| 2.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 方矩形管连续辊弯成型的金属流动规律研究 | 第53-72页 |
| 3.1 方矩形管连续辊弯成型的有限元建模 | 第53-58页 |
| 3.1.1 速率的有限元本构关系 | 第53-54页 |
| 3.1.2 摩擦类型的确定 | 第54-55页 |
| 3.1.3 模拟长度 | 第55页 |
| 3.1.4 咬入模型 | 第55页 |
| 3.1.5 辊弯成型现场及几何简图 | 第55-56页 |
| 3.1.6 模型实例及工艺参数 | 第56-57页 |
| 3.1.7 有限元模型 | 第57-58页 |
| 3.2 有限元模型的验证 | 第58-63页 |
| 3.2.1 成型过程形状对比验证 | 第58-59页 |
| 3.2.2 端部“坏头”对比验证 | 第59-60页 |
| 3.2.3 几何尺寸对比验证 | 第60-61页 |
| 3.2.4 厚度分布实测验证 | 第61页 |
| 3.2.5 纵向延伸实测验证 | 第61-63页 |
| 3.3 金属流动规律研究 | 第63-69页 |
| 3.3.1 分析方法 | 第63页 |
| 3.3.2 厚度分布仿真分析 | 第63-64页 |
| 3.3.3 纵向延伸分布规律研究 | 第64-66页 |
| 3.3.4 节点位移分析 | 第66-69页 |
| 3.4 “坏头”成型机理分析 | 第69-71页 |
| 3.5 小结 | 第71-72页 |
| 第4章 方矩形管连续辊弯成型的工艺研究 | 第72-96页 |
| 4.1 三种常见成型方式的对比分析 | 第72-75页 |
| 4.1.1 三种成型方式简介 | 第72-73页 |
| 4.1.2 三种成型方式的成型结果对比 | 第73页 |
| 4.1.3 箱式成型和四辊成型 Z 向摩擦力对比 | 第73-75页 |
| 4.1.4 箱式成型与四辊成型的扭矩对比分析 | 第75页 |
| 4.2 成型道次研究 | 第75-77页 |
| 4.2.1 成型道次选择方案 | 第75-76页 |
| 4.2.2 成型结果对比 | 第76-77页 |
| 4.2.3 扭矩对比 | 第77页 |
| 4.3 变形量的分配研究 | 第77-81页 |
| 4.3.1 四辊成型时的咬入分析 | 第78页 |
| 4.3.2 咬入条件 | 第78-80页 |
| 4.3.3 变形量分配研究 | 第80-81页 |
| 4.4 孔型研究 | 第81-86页 |
| 4.4.1 修正系数的定义 | 第82-83页 |
| 4.4.2 仿真过程中的增厚系数和延伸系数分布 | 第83-84页 |
| 4.4.3 修正系数优化前后的仿真对比分析 | 第84-86页 |
| 4.5 工艺研究 | 第86-92页 |
| 4.5.1 摩擦对延伸和增厚系数分布规律的影响 | 第86-87页 |
| 4.5.2 转速对延伸和增厚系数分布规律的影响 | 第87-88页 |
| 4.5.3 壁厚对延伸和增厚系数分布规律的影响 | 第88-89页 |
| 4.5.4 管径对延伸和增厚系数分布规律的影响 | 第89页 |
| 4.5.5 辊径位置对延伸和增厚系数分布规律的影响 | 第89-90页 |
| 4.5.6 矩形管不同部位延伸和增厚系数的分布 | 第90-92页 |
| 4.6 延伸系数和增厚系数的回归分析 | 第92-95页 |
| 4.7 本章小结 | 第95-96页 |
| 第5章 角部的成型极限及开裂原因分析 | 第96-114页 |
| 5.1 角部成型极限研究 | 第96-101页 |
| 5.1.1 分析方法 | 第96-97页 |
| 5.1.2 壁厚对充满度的影响 | 第97页 |
| 5.1.3 管径对充满度的影响 | 第97-98页 |
| 5.1.4 极限分析 | 第98-100页 |
| 5.1.5 成型极限下的金属流动规律 | 第100-101页 |
| 5.2 应力应变分布规律研究 | 第101-105页 |
| 5.2.1 分析方法 | 第101-102页 |
| 5.2.2 应力应变云图分析 | 第102-104页 |
| 5.2.3 应力分布规律 | 第104-105页 |
| 5.3 管坯危险开裂点判定 | 第105-109页 |
| 5.3.1 成型后的残余应力分布云图 | 第105-106页 |
| 5.3.2 三向应力分布 | 第106-107页 |
| 5.3.3 基于强度理论的开裂点判定 | 第107-109页 |
| 5.3.4 现场开裂点 | 第109页 |
| 5.4 开裂原因分析 | 第109-112页 |
| 5.4.1 分析方法 | 第109-110页 |
| 5.4.2 轧制速度对应力分布的影响 | 第110页 |
| 5.4.3 角部半径对应力分布的影响 | 第110-111页 |
| 5.4.4 壁厚对应力分布的影响 | 第111-112页 |
| 5.4.5 管径对应力分布的影响 | 第112页 |
| 5.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第6章 异形管计算机辅助设计系统及应用 | 第114-133页 |
| 6.1 异形管孔型设计系统的数学模型 | 第114-115页 |
| 6.2 异形管的计算机辅助设计系统 | 第115-117页 |
| 6.2.1 异形管计算机辅助设计系统目的 | 第115页 |
| 6.2.2 异形管计算机辅助设计系统功能 | 第115-116页 |
| 6.2.3 计算机辅助设计系统流程 | 第116-117页 |
| 6.3 参数化建模系统 | 第117-120页 |
| 6.3.1 与 AutoCAD 连接绘制辊花图 | 第117-118页 |
| 6.3.2 与 Solidworks 连接绘制轧辊三维图 | 第118-119页 |
| 6.3.3 与有限元软件 MSC.Marc 连接进行仿真分析 | 第119-120页 |
| 6.3.4 与 SQL Server 连接建立数据库 | 第120页 |
| 6.4 孔型优化系统数学模型 | 第120-122页 |
| 6.4.1 修正系数优化 | 第121页 |
| 6.4.2 过充满处理 | 第121页 |
| 6.4.3 角部设计误差设定 | 第121页 |
| 6.4.4 直边平直度误差设定 | 第121-122页 |
| 6.5 人工交互界面 | 第122-124页 |
| 6.5.1 工艺参数输入界面 | 第122-123页 |
| 6.5.2 信息反馈界面 | 第123页 |
| 6.5.3 数据保存界面 | 第123-124页 |
| 6.6 异形管孔型设计系统的应用 | 第124-132页 |
| 6.6.1 系统应用实例 1 | 第124-126页 |
| 6.6.2 系统应用实例 2 | 第126-132页 |
| 6.7 本章小结 | 第132-133页 |
| 结论 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-145页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 作者简介 | 第147页 |
