管材構件彎曲管壁厚變化實驗樣品截面分析顯微鏡
彎管壁厚變化及其預測
管材之所以，能夠變形為軸線呈圓弧形狀的彎曲構件，主要是由彎曲
外凸側切向伸長和內凹側切向收縮來實現的，而從塑性變形體積不變條件
來看，切向伸長或收縮都需要連續變形體中其他方向的流動變形來平衡，
這就形成了管材彎曲過程中的壁厚變化。但目前還不能預知彎管壁厚變薄
和增厚的程度，使得產品開發和彎曲工藝缺乏設計依據。因此，為了達}4
近似預測井有效控制的目的．必頑對管材彎曲變形機理及其引筮的壁厚變
化機制以及各種影響園素進行深八細致的研寬。
彎管壁厚變化的形成機制
管材彎曲過程中，彎曲外凸側管坯在彎矩作用下切向受扭伸長，管壁表
面積有所增加，這需要有相應材料的流動變形來補充，陶而導致外凸側管
壁厚變薄。彎曲內口側切向受壓而縮短，管壁表面積縮減，部分過剩村料
需要被吸收而導致內凹側管壁厚增厚。但是，由于管材是一種具有橫截面
中空且周向封閉結構的特殊型材，沿管徑方向的材料非連續分布，導致彎
曲過程中產生的不連續非均勻流動變形非常復雜。因此，研究彎管壁厚變
形問題時，只能采用相應的變形假設條件，問時還需要借助于蠻際彎曲試
驗和有限元方法柬進行輔助分析。
管材彎∞應變分布
彎曲切向應變
管材彎曲時，切向應力和應變都因所處金屬層的曲率半徑不同而變化
。塑性彎曲變形最先由曲率半徑晟小的內凹側表層和曲率半徑最大的外凸
側表層開始，逐漸向管中心軸方向發展，因而沿彎曲半徑方向外表層切向
應力和應變的絕對值均^于內表層。
