薄壁构件精确矫直的基础理论研究

由于性能优势，诸如H型钢、大口径钢管及C型材之类的薄壁构件应用愈来愈广泛。这类产品在制备过程中不可避免地存在几何缺陷，需进行矫直处理。因此类构件的断面结构特点,传统的矫直理论和方法并不完全适用。主要表现在：（1）其断面力学特性复杂，对加载方式敏感；（2）传统矫直理论未考虑构件经前置工序和前部矫直辊后所产生的变形和残余应力的影响，实际上此类构件受遗传行为的影响较大；（3）此类构件在矫直过程中的断面畸变极大地影响工艺参数的设置及控制。本课题提出：通过仿真和试验研究，建立关于构件矫直全过程几何及物理状态的精确描述模型，结合理论分析和有限元仿真，得到针对薄壁构件矫直的理论体系。突破点为：（1）给出此类构件考虑了前置及矫直过程本身各参数影响的遗传特性的变形沿轴向的精确演变规律；（2）导出典型构件的断面畸变行为规律；（3）探索薄壁构件精确矫直的工艺参数控制理论及合理加载方式等。 2100433B

矫直辊是矫直机中的关键部件，其主要功能是对管材进行矫直。矫直辊在旋转过程中管材一边前进，一边在此过程中承受均匀的径向力和轴向力，这样管子就可以在径向和轴向发生连续的塑性变形与弹性变形，从而达到矫直和降低管子圆柱度的目的，同时对管子表面也起到了光洁和增加强度的作用。在此过程中，矫直辊曲面的形状对矫直效果有直接影响。

矫直辊曲面是由矫直辊与管材接触时所形成的空间曲线所确定的，具体来说，在理想状态下，矫直辊与管材间有一定的夹角（安装角），在摩擦力的带动下两者连续紧密地接触并形成空间曲线，以此曲线为母线绕矫直辊的轴线旋转所得的旋转曲面即为矫直辊辊型的曲面 。

矫直辊的辊型是根据辊与管接触的空间几何关系确定的，在理想状态下，矫直辊与钢管轴线间有一夹角，并且二者连续紧密地接触，其接触线是一连续的空间曲线，以此曲线为母线，绕矫直辊轴线旋转所得的旋转曲面即为矫直辊的理论辊型曲面 。

《薄壁构件稳定理论及其应用》图书，由作者：周绪红编辑，科学出版社出版，薄壁压杆稳定计算的近似方法、开口薄壁压杆的弹性稳定理论与试验研究、非均匀受压初弯曲卷边板的屈曲后分析理论、板组局部屈曲后相关作用的理论研究、冷弯型钢卷边槽形截面受压构件的试验研究、板件的统一化有效宽厚比设计方法、冷弯型钢受压构件的有限元分析及其承载力计算、冷弯薄壁卷边槽钢组合工字梁的试验研究、有限元分析与承载力计算方法。《薄壁构件稳定理论及其应用》系统地阐述了作者在《薄壁构件稳定理论及其应用》可供土木工程专业和工程力学专业的设计人员、研究人员和大学教师参考，也可作为相关专业高年级本科生和研究生学习用书。