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毕业设计(论文)开题报告 题 目： 非对称自由弯曲成形 有限元分析 学生姓名： 王玉彪 学 号： 060607307 专 业： 材料成型及控制工程 指导教师： 高颖（讲师） 2010年 4 月 19 日  开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）； 4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年2月26日”或“2004-02-26”。 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 1.1引言 板料成型中，自由弯曲是较为常见的弯曲方式。国内外学者针对对称弯曲模式进行了广泛深入的研究，而由于非对称弯曲应用范围较窄，对其进行的研究则比较少。 近年来，随着西部油田和海洋油气田的开发，水煤浆管线输送技术的突破，以及石油、天然气跨国经营模式的运行，我国管道工业未来十年将面临着高速发展的时期，在本世纪将建设多条具有国际先进水平的国内、国际长输管线。这些长输管线向大口径、高强度、高韧性方向发展。其中穿越工业交通密集地区、河流地段、大落差地段或经过地震区用管以及海底管线等都要求采用直缝埋弧焊钢管，因此，直缝埋弧焊钢管的需求量将会越来越大。目前国内生产大口径直缝埋弧焊钢管主要有UO成形法和JCO成形法。其中，JCO成形法投资少，产品规格范围大，既可生产小直径、大壁厚也可生产大直径、大壁厚的钢管[1,2]。 JCO成型工艺可分为右侧渐进式自由弯曲、左侧渐进式自由弯曲、中部对称式自由弯曲三个阶段，前两个阶段受上次弯曲成形的影响，板坯形状不对称，每一次模压弯曲均为非对称无底凹模自由弯曲。本课题将针对此变形特点，分别研究预弯对首次压下与首次对二次压下时，前次变形形状对本次弯曲成形的影响，找出在不同前次变形形状下，目标弯曲角与凸模压下量的关系，这对提高管坯成形质量，减小工人劳动强度，提高生产率具有重要的指导作用。 1.2板料弯曲成形研究现状 由于板料弯曲变形过程的复杂性，弯曲件常出现回弹、横截面畸变、翘曲和破裂等缺陷。为了提高板料的弯曲质量，大量学者对板料弯曲成形过程进行了研究。其中，包括理论分析、试验分析和数值仿真分析对板料弯曲过程的研究。着重于计算和预测板料弯曲过程中出现的各种问题，为实际生产提供数据依据[3]。 1.2.1理论分析 理论分析主要针对板料弯曲变形过程进行。分析弯曲过程中各种参数变化对成形结果产生的影响，并指导实际生产，为实际生产以及冲压设备的选型提供理论依据[3]。 其中，李建、赵军等对宽板自由弯曲成形及弹复过程进行理论分析，他们将弯曲过程分为板料未包覆凸模和已包覆凸模两个成形阶段，在每个成形阶段将弯曲板料分为弹性和弹塑性变形区。基于单向应力和小变形假设，分别建立了两个成形阶段的回弹计算模型，导出了任一成形阶段中性层上任一质点卸载前后的转角和弯曲半径数学表达式[4]。而Mei Zhan，He Yang等指出回弹的来源有两个，一个来源于弯曲部分的弹塑性变形，另一个来源于直边的弹性变形，要综合考虑分析这两个方面对回弹的影响 [5]。 官英平等分析了板料在弯曲过程中，弹性变形对板料回弹的影响。考虑了应变中性层内移对回弹的影响。根据弹塑性弯曲理论，在考虑硬化和各向异性的条件下，通过对宽板弯曲应力应变分析，推导出了回弹角的近似计算公式，并讨论了中性层的内移对回弹的影响[6]。冯杨等通过数据对比，说明了板料中性层内移对回弹的影响，基于多曲率件建立有限元模型，得出板料厚度内应力、应变分布以及卸载前后板料厚度方向上的应力分布对比[7]。 预弯是直缝埋弧焊钢管生产线的主要工序之一，其目的是完成钢板两边的预弯曲变形，使钢板两边的弯曲半径达到或接近所生产钢管规格的半径，从而保证钢管焊缝区域的几何形状和尺寸精度[8]。 谢志民、夏金明分析了主要预弯工艺参数，如上模曲率半径、预弯长度、预弯卷角和预弯力等对后续弯曲过程的影响。推导了各工艺参数计算公式，运用这些公式确定的预弯工艺参数进行生产，预