弯曲变形的过程及
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弯曲变形分析弯曲过程中,当坯料上作用有外弯曲力矩时,坯料的曲率半径发生变化。
图1表示板弯曲变形区(ABCD部分)内切向应力的变化情况。
弯曲过程中内区(靠近曲率中心一侧)切向受压,外区(远离曲率中心一侧)受拉。
根据变形程度,弯曲过程可分为三个阶段:1)弹性弯曲。
在变形开始时变形程度较小,坯料变形区应力最大的内、外表面的材料没有产生屈服,变形区内材料仅为弹性变形。
此时的切向应力分布如图3-1a所示。
2)弹-塑性弯曲。
随着变形的增大,坯料变形区内、外表面材料首先屈服,进入塑性变形状态。
随着变形的进一步增大,塑性变形由表面向中心逐步扩展。
切向应力分布如图3-1b。
3)纯塑性弯曲。
变形到一定程度,整个变形区的材料完全处于塑性变形状态。
切向应力分布如图3-11c。
弯曲变形过程在压力机上采用压弯模具对板料进行压弯是弯曲工艺中运用最多的方法。
弯曲变形的过程一般经历弹性弯曲变形、弹-塑性弯曲变形、塑性弯曲变形三个阶段。
现以常见的V 形件弯曲为例,如图1 所示。
板料从平面弯曲成一定角度和形状,其变形过程是围绕着弯曲圆角区域展开的,弯曲圆角区域为主要变形区。
弯曲开始时,模具的凸、凹模分别与板料在 A 、B 处相接触。
设凸模在 A 处施加的弯曲力为 2F (见图 1 a )。
这时在 B 处(凹模与板料的接触支点则产生反作用力并与弯曲力构成弯曲力矩M = F·(L 1 /2),使板料产生弯曲。
在弯曲的开始阶段,弯曲圆角半径r很大,弯曲力矩很小,仅引起材料的弹性弯曲变形。
图1 弯曲过程随着凸模进入凹模深度的增大,凹模与板料的接触处位置发生变化,支点 B 沿凹模斜面不断下移,弯曲力臂 L 逐渐减小,即 L n < L 3 < L 2 < L 1 。
同时弯曲圆角半径 r 亦逐渐减小,即 r n < r 3 < r 2 < r 1 ,板料的弯曲变形程度进一步加大。
弯曲变形程度可以用相对弯曲半径 r/t表示,t为板料的厚度。
弯曲变形弯曲变形简介弯曲变形是指在受到外力作用时物体的形状发生弯曲的现象。
在力的作用下,物体会沿某个轴向发生曲率的变化。
这种变形是由于物体内部的应力分布不均匀造成的。
弯曲变形的现象普遍存在于日常生活和工程领域中,如桥梁、建筑物、杆件等。
弯曲变形的原理和影响因素在弯曲变形的过程中,物体经历了受力、应力和应变等过程。
受力物体受到的外力是引起弯曲变形的原因。
外力可以是静力或动力,来自外界的压力、重力、扭矩等。
不同类型的外力会对物体的弯曲变形产生不同的影响。
应力应力是指物体内部单位面积上的力。
在弯曲变形中,物体受到的外力通过内部的分子和原子之间进行传递,从而在物体内部产生应力。
应力的大小和方向直接影响着物体的弯曲程度和方向。
应变应变是指物体在受到外力作用后发生的形状变化。
应变可以分为线性应变和非线性应变两种类型。
线性应变是指弯曲变形的形状随应力成正比的变化。
非线性应变则是指物体在受到外力作用后,并不按线性规律进行变化。
影响因素弯曲变形的程度和形状会受到多种因素的影响:•材料的属性:材料的韧性、强度、刚度等属性会影响物体的弯曲变形。
•受力的位置和大小:外力的位置和大小直接决定了物体弯曲变形的形状和程度。
•物体的结构:物体的大小、形状、几何结构等都会影响其弯曲变形的方式和程度。
弯曲变形的应用和工程案例弯曲变形在工程领域中具有重要的应用价值。
许多结构和设备的设计都需要考虑弯曲变形的影响。
桥梁和建筑物桥梁和建筑物常常会受到各种外力的作用,如重力、风力、温度变化等。
这些外力会引起桥梁和建筑物的弯曲变形。
为了确保结构的稳定性和安全性,工程师需要考虑这些变形,并根据实际情况进行结构设计和加固。
杆件和承重构件杆件和承重构件在机械、航空航天和汽车等领域中广泛使用。
在受到载荷作用时,这些杆件会发生弯曲变形。
工程师需要根据载荷和弯曲变形来选择合适的材料和结构,以确保杆件的强度和稳定性。
弹性元件和弹簧弹性元件和弹簧在许多设备和机械中起到承载和缓冲作用。