管材构件弯曲管壁厚变化实验样品截面分析显微镜
弯管壁厚变化及其预测
管材之所以，能够变形为轴线呈圆弧形状的弯曲构件，主要是由弯曲
外凸侧切向伸长和内凹侧切向收缩来实现的，而从塑性变形体积不变条件
来看，切向伸长或收缩都需要连续变形体中其他方向的流动变形来平衡，
这就形成了管材弯曲过程中的壁厚变化。但目前还不能预知弯管壁厚变薄
和增厚的程度，使得产品开发和弯曲工艺缺乏设计依据。因此，为了达}4
近似预测井有效控制的目的．必顽对管材弯曲变形机理及其引筮的壁厚变
化机制以及各种影响园素进行深八细致的研宽。
弯管壁厚变化的形成机制
管材弯曲过程中，弯曲外凸侧管坯在弯矩作用下切向受扭伸长，管壁表
面积有所增加，这需要有相应材料的流动变形来补充，陶而导致外凸侧管
壁厚变薄。弯曲内口侧切向受压而缩短，管壁表面积缩减，部分过剩村料
需要被吸收而导致内凹侧管壁厚增厚。但是，由于管材是一种具有横截面
中空且周向封闭结构的特殊型材，沿管径方向的材料非连续分布，导致弯
曲过程中产生的不连续非均匀流动变形非常复杂。因此，研究弯管壁厚变
形问题时，只能采用相应的变形假设条件，问时还需要借助于蛮际弯曲试
验和有限元方法柬进行辅助分析。
管材弯∞应变分布
弯曲切向应变
管材弯曲时，切向应力和应变都因所处金属层的曲率半径不同而变化
。塑性弯曲变形最先由曲率半径晟小的内凹侧表层和曲率半径最大的外凸
侧表层开始，逐渐向管中心轴方向发展，因而沿弯曲半径方向外表层切向
应力和应变的绝对值均^于内表层。
