探索高壓化肥管復(fù)雜的幾 何、材料和接觸邊界等多重非線性的變形過程與規(guī)律，不僅是現(xiàn)代軋機設(shè)計的核心，也是具有實際意義的課題。本文首先綜述了國內(nèi)外有關(guān)輥彎制管技術(shù)開發(fā)和研究、成型理論、成型過程計 算機模擬和可視化技術(shù)的進展。進一步完善了基于修正拉格朗日法的彈塑性大變形樣 條有限條方法，修正了相應(yīng)的計算列式；建立了具有“流動”特性的全程模擬模型，體現(xiàn)了冷彎成型從帶材咬入、軋輥作用下變形到出口成型的過程，首次實現(xiàn)了輥彎 成型全流程的數(shù)值模擬；與原有分段組合模型進行了對比并定性分析了誤差，石油裂化專用管與相關(guān) 文獻(xiàn)提供的實驗結(jié)果進行了對比，得到良好的吻合；針對影響輥彎制管成型的不同 參數(shù)，進行了系統(tǒng)研究與一般規(guī)律的探討，其模擬結(jié)果對實際生產(chǎn)和現(xiàn)代化孔型設(shè)計 具有指導(dǎo)意義。本文將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法引入大型數(shù)值模擬計算，以類的形式封裝了計 算部分，大大提高了程序的模塊化程度，易于程序的增刪和維護；VC++環(huán)境下，開發(fā)了良好的用戶界面，引入了跨平臺移植的OpenGL圖形庫，實現(xiàn)了計算過程的顯 示與跟蹤，以曲面、曲線形式顯示和分析模擬結(jié)果；為了保證程序的穩(wěn)定性和適用廣 泛，化肥專用管實現(xiàn)了無縫拼接”和動態(tài)對象、數(shù)組的申請等方法，對圖形曲線進行了顏色、反走樣、融合與消隱等處理。總之，本文通過理論分析和與文獻(xiàn)結(jié)果對比，證明了流動模型與基于修正拉格 朗日法的彈塑性大變形樣條有限條方法的有效性和可靠性，結(jié)合可視化技術(shù)，不僅方 便輥彎制管系統(tǒng)工具設(shè)計，而且降低了試制成本和設(shè)計風(fēng)險，為現(xiàn)代化設(shè)計提供了科 學(xué)分析的理論依據(jù)。