冷弯残余应力的研究（可复制毕业论文）.pdf

武汉科技大学硕士学位论文摘要冷弯薄壁型钢的残余应力是由于构件在生产和制造过程中产生的塑性变形引起的,是构件尚未承受外力作用前存在于结构内部的一种初始自相平衡力系。残余应力的存在使得结构在承受荷载后残余应力与荷载作用应力叠加,影响结构的性能。本文采用电化学腐蚀的方法,不仅吸取一些学者的经验,还做了适当改进。从切割具的制造,腐蚀液的配比,保护层的选材和制作工艺做了探索,形成了一个可靠稳定的方法;对、、、厚各个等边角钢进行测量,测出纵向残余应力的值;根据板材成型的特点,将成型过程分为弯曲和回弹,用弹塑性理论分析弯曲过程,用回弹弯矩作用的弧梁来分析回弹过程,将两种过程产生的应力叠加,得到成型过程中的残余应力,理论分析表明影响纵向残余应力的因素是相对弯曲半径和厚度,其中相对弯曲半径的影响比厚度影响明显;用有限元软件心D猓D獬隼吹闹涤氩獾愦Φ闹到对比,模拟结果与试验结果吻合,验证了模拟方法的正确性;最后采用此方法进行模拟,分别模拟厚度为、、的等边角钢,每种厚度试件取相对半径为、、饕桓觯玫侥谕獗砻孀菹虿杏嘤αΦ淖畲笾担唤岷夏D夂屠砺分析的结果,并对理论和模拟之间的误差进行了分析,根据影响残余应力的相对半径和厚度两个因素,提出一个与厚度和相对半径有关的计算等边角钢内外侧最大纵向残余应力的近似计算公式。关键词:冷弯残余应力;电化学腐蚀方法;D第
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期:赴靴论文作者签名:翊盐论文作者签名:司喜主掌冢盒捅ぜ┬突ス指导教师签名:二李牟一一武汉科技大学研究生学位论文创新性声明研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有,其研究内容不得以其它单位本人郑重声明:所呈交的学位论文是本入在导师指导下,,,,。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅,
武汉科技大学硕士学位论文第一章概述问题的提出钢结构中主要有两类结构构件,其一是为人们所熟知的热轧型钢及钢板组合构件:其二是不为人熟悉但发展迅速的冷弯型钢。其中冷弯型钢中的冷弯薄壁型钢因其优良的性能而被广泛采用。冷弯型钢作为一种高效、经济材料,在国民经济建设中发挥重要作用。据统计,冷弯型材用于各行各业已经取得较大的经济效益,例如:用于机械业可节约钢材%ィ挥糜诩跋渲圃炜山谠几植ィ挥糜谥圃炜统党迪淇山谠几植ィ挥于建筑业可节约钢材%ァ@渫湫筒囊丫挥糜谛矶嘈幸担饕S没Щ故墙ㄖ怠据资料表明:欧、美、日等国家冷弯型材产品的%左右用于建筑业;原苏联冷弯型材产品的%以上用于建筑业;国内建筑业冷弯型材的用量约占总消费量的一半【。国外的学者对冷弯薄壁型钢做了很多的研究【踟。由于钢材强度很高,冷弯薄壁型钢在轴心作用下,构件往往因比较细长、比较薄,在压力作用下常常先于强度破坏而发生失稳,因此对这类构件进行承载力设计时,构件的稳定性是一个最需要认真考虑的问题。冷弯薄壁型钢沿截面各点都有大小不等的残余应力。这种冷弯残余应力的存在,使得受压构件在承受荷载后,冷弯残余应力会与荷载作用引起的应力相叠加,使构件中某些部位提前达到屈服强度并发展塑性变形,从而降低了构件的刚度和稳定性。因此,在研究冷弯薄壁型钢轴心受压构件的稳定问题时,必须考虑冷弯残余应力这一因素的影响,特别是纵向残余应力的影响,许多资料表明纵向残余应力对受压构件影响很大。残余应力的产生及影响酬实际工程中使用的薄壁型钢构件,不可避免的存在着各种各样、程度不同的初始缺陷,而这种初始缺陷的存在将直接影响到构件的工作性能。产生初始缺陷的原因往往是因制作、运输、安装等过程中的多种因素所造成的,一般可分为以下几种类型:跏技负缺陷,如构件的初弯曲,局部构件的初始不平整变形等;杏嘤αΓ由荷载作用位置的偏心引起的变形;髦质导柿印⒅С小⒃际跫鸬挠肜硐氡呓缣跫如简支、固支等涞牟钜欤陨霞钢掷嘈涂闪车某莆3跏既毕荨1疚淖胖匮芯坎杏嘤力这种缺陷的影响。钢结构内的残余应力是在构件的生产和制造过程中产生的塑性变形引起的,是构件尚未承受外力作用前存在于结构内部的一种初始自相平衡力系。在型材热轧以后的冷却过程中,在焊接、气割以及随后的冷却过程中,在冷弯校直的制作过程中,都会产生这类塑性变形,从而不可避免的导致残余应力的存在,所以钢结构中存在着残余应力是一种普遍现象。且根据其形状形成机理反映出残余应力具有以下的基本力学