国标三通管件液压成形的分析方法

管件液压成形的生产方法具有节材节能和提高产品质量等优点，但在成形过程中，管坯金属的变形行为非常复杂，理论分析比较困难。目前，对管件成形过程的分析方法主要分为以下三种：

一是国标三通采用理论分析与实验研究相结合的方法，通过大量的实验研究总结出管件成形的参数化的速度场，然后用能量法及主应力法进行求解，前苏联学者常采用此法。

二是国标碳钢三通采用近似理论分析方法，主要是假设变形是轴对称或是平面状态，采用主应力法或上限法进行求解，对解析解再乘以系数进行修正。这种方法实质上只能近似求解出远离过渡区域的主管、支管以及对称面上金属的变形，日本及中国学者常采用此法。

三是数值模拟仿真计算，主要采用有限元法，   及韩国学者常采用此法。这三种方法各有优缺点，适合不同的场合。一般地，在工艺设计、定性讨论成形规律及计算成形力的时候采用前两种方法，而要深入地定量研究成形规律、揭示应力应变的分布以及优化工艺和模具结构时，就需要进行有限元模拟。

有限元法(FiniteElementMethod)是数值分析方法中应用   为广泛并且   具有生命力的一种方法。近二十来，人们在有限元的理论、单元类型、材料本构关系、接触模型以及算法上进行了大量的研究，使它在金属成形分析中的应用范围不断扩大，从70年代到80年代中后期主要还只能解决平面问题和轴对称问题，到了90年代已经能够解决较为复杂的三维问题，目前正在不断提高计算效率和精度，开始向实用化方向发展。

目前，有限元法已经成为分析和研究金属塑性问题的主要的数值分析方法之一，与其它的一些方法相比，有限元法具有以下的优点：

①由于单元形状的灵活性，有限元法能适用于任何材料模型，任意边界条件，任意结构形状。金属材料的各种塑性成形过程，均可利用有限元法进行分析。

②有限元法能够较好地处理诸如摩擦接触边界问题，这是其他方法无法相比的。

③有限元法能够提供金属塑性成形过程中的详细信息，包括应力场、应变场。速度场，等效应变分布等。

④有限元法能够与计算机辅助设计技术相结合，为优化成形工艺以及模具结构设计提供的依据。

⑤由于计算过程   计算机化，可求解大型复杂制件的成形问题。