影响厚壁冷弯型钢残余应力的因素摘要：本文试图对残余应力的产生、以及影响残余应力分布的可能因素进行分别的分析探讨，分析截面上轴向残余应力分布情况；比较分析得出厚度和相对弯曲半径对冷弯残余应力的影响。进而为材料的稳定性分析提供参考，尽可能地为材料的产业化生产提供工艺优化的理论依据。关键字：厚壁型钢；残余应力：TU511文献标识码：AEffectsonthecold-formedresidualstressofthethickwallshapedsteelZhangWenyanYangTaoQiuXinhong（Yunnancollegeofbusiness’management,Kunming,650304）Abstract:Thispaperaimstoanalysisthemechanismofresidualstressformationandthepossiblefactorseffectsonit.Thedistributionoftheaxialstresseswereanalyzedandcomparedattheendsectionoralongtheradiusinthebendingplaceofthepanels,whichprovideareferenceforthefurtherstabilityanalysisandthetheoryfoundationoftheprocessoptimizingfortheindustrializedproducingasfaraspossible.Keyword:Cold-rollforming,residualstress.1、引言残余应力是构件还未承受荷载而早已存在构件截面上的初应力，在构件服役过程中，和其他所受荷载引起的工作应力相互叠加，使其产生二次变形和残余应力的重新分布，不但会降低结构的刚度和稳定性而且在温度和介质的共同作用下，还会严重影响结构的疲劳强度、抗脆断能力、抵抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂的能力。冷弯型钢一般是用钢板或钢带经模压或冷弯而成，钢板经过冷弯成型，作为一种高效、经济型材，正在各行业发挥着重要的作用。它被广泛应用于交通运输业、机械制造业、电力工业、汽车及造船工业等国民经济各部门，主要用户是建筑业。[]一方面，屈服强度因冷作硬化而显著提高；另一方面，沿型钢截面各点产生了大小不等的冷弯残余应力。残余应力是钢材或钢构件在无外力作用下存在的一种内应力。钢结构构件中产生残余应力,可以是由于热轧之后不均匀的冷却,或制作过程中焊接、火焰切割、校正调直或反弯曲等因素造成的。目前,研究得比较多的是轧制和焊接，包括火焰切割产生的残余应力,并且主要是沿构件长度方向的纵向残余应力。同时,钢结构所讨论的多属宏观残余应力。这种冷弯残余应力将与构件承受荷载应力相迭加，从而使得构件某些部位提前达到屈服强度并发展塑性变形，降低了构件的刚度和稳定性冷做硬化使得钢材屈服强度提高，众多试验结果表明，冷弯薄壁型钢（习惯把壁厚不超过6mm的冷弯型钢称为冷弯薄壁型钢）的屈服强度可提高50%以上。为了更广泛的推广冷弯型钢，我们必须考虑厚度超过6mm的厚壁型钢的冷弯型钢，它们的屈服强度程度与薄壁未必相同，对于厚壁型钢它的冷弯残余应力沿径向是如何变化？以及整个型钢截面上的冷弯残余应力是如何分布的？厚度和相对弯曲半径对其冷弯残余应力分别有什么样的影响？这是本文要探究的问题。2、模型介绍及模拟过程本文运用商用有限元程序建立三维的壳模型模拟板料的成型过程，计算的四个模型都是300mm×300mm的型钢。因为结构对称，取模型的一半，如图1。此时为未成形之前的板料及模具。图1板料及模具Fig1Thesheetmetalandthemould它们的厚度分别是8mm,10mm,12mm。为了得到与所需的型钢相匹配的模具的尺寸，以实际材料加工过程的模具设计理论为基础进行相关的工艺计算。其中，对于模具之间的间隙值，在理论的基础上进行了反复的实际模拟，得出了比较理想的间隙值。对变形体直接读入材料应力-应变表格。四种模型的具体情况是：8mm模型有单元2860个，节点3007个，10mm模型有单元3806个，节点4002个；12mm模型有单元5009个，节点4320个。定义了与变形体接触的四个刚体，下部刚体相当于实际加工中的凸模，其他三个刚体相当于凹模。通过对各个刚体施加位移控制表格，控制其位移以达到加载的目的，以此来模拟板料的成型过程。最终，成型的模型如图3所示。图2材料的应力―应变图Fig2Thestress-straindiagramofthematerial图3成型的模型Fig5Theformedmodel3.结果分析3.1各模型边缘端截面上节点沿径向最大轴向应力分析分析各个模型边缘端截面上节点沿径向各层的轴向应力分布，分别对四个模型最大拉、压应力出现...