管材弯曲后的横截面形状微观显微硬度分析仪器
管材弯曲中的应力及应变中性层的位移，目前很难用试验方法直接得
到。为了研究其相关的规律，大都借助于理论推导和有限元模拟的结合进
行分析。
在管材弯曲后的横截面形状与椭圆有较大差别的前提下，提出采用-个
扁化因子和中性层移动量分别用于衡量横截面扁化和中性层移动，并通过
理论解析获得了扁化因子与中性层偏移量的表达式。
用坐标变形试验法分析了铝合金管数控弯曲过程的轴向和周向应力分
布特征，以及卸载前、后的回弹半径比和卸载后的残余应力，但是由于理
论分析中忽略了加载条件和边界条件，因而难以保证理论分析和试验研究
条件的一致性。
在平面应变条件下推导出弯管应变中性层半径和外凸侧管壁厚变薄量的
近似计算公式，考虑弯曲外凸侧管壁厚变薄的同时分析了应变中性层沿弯
曲半径方向的变化，证明了弯曲过程中应变中性层向弯曲中心方向移动，
指出应变中性层的内移量与相对弯曲半径成反比。并通过大量试验结果证
明了沿弯曲线方向的真实切向应变近似呈抛物线形分布，同时给出了管材
受拉伸失稳约束时最小相对弯曲半径的计算公式。根据长期从事金属塑性
成形、管材弯曲理论及试验研究的结果，在多种材料模型及变形假设条件
下，推导出弯曲应力应变分布、弯矩计算、中性层位移及各种弯曲成形缺
陷的近似计算公式，部分公式由试验和有限元分析结果进行相应的验证后
已应用于实际生产。
因于管材自身结构的复杂性导致弯曲变形机理研究的难度很大，到目
前为止能够较好地反映管材弯曲变形机理的系统理论分析文献很少，绝大
多数研究都集中在弯管成形缺陷的形成、弯曲工艺的改进等方面。基于实
际弯曲生产的需要，人们始终围绕着弯管诸多变形现象和变形缺陷及其防
止对策，进行着各种方式方法的理论及试验研究。其中，弯管壁厚变薄导
致断裂、壁厚增厚引发皱曲、弯管横截面扁化畸变以及弯曲回弹等变形现
象，一直是管材弯曲变形研究的最主要内容。
