探索石油裂化管復(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(jī)設(shè)計(jì)的核心，也是具有實(shí)際意義的課題。本文首先綜述了國(guó)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(jì) 算機(jī)模擬和可視化技術(shù)的進(jìn)展。進(jìn)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(jì)算列式；建立了具有“流動(dòng)”特性的全程模擬模型，體現(xiàn)了冷彎成型從帶材咬入、軋輥?zhàn)饔孟伦冃蔚匠隹诔尚偷倪^程，首次實(shí)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(jìn)行了對(duì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，得到良好的吻合；針對(duì)影響輥彎制管成型的不同 參數(shù)，進(jìn)行了系統(tǒng)研究與一般規(guī)律的探討，其模擬結(jié)果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)和現(xiàn)代化孔型設(shè)計(jì) 具有指導(dǎo)意義。本文將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法引入大型數(shù)值模擬計(jì)算，以類的形式封裝了計(jì) 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(hù)；VC++環(huán)境下，開發(fā)了良好的用戶界面，引入了跨平臺(tái)移植的OpenGL圖形庫，實(shí)現(xiàn)了計(jì)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(shí)現(xiàn)了無縫拼接”和動(dòng)態(tài)對(duì)象、數(shù)組的申請(qǐng)等方法，對(duì)圖形曲線進(jìn)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(duì)比，證明了流動(dòng)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(jì)，而且降低了試制成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，為現(xiàn)代化設(shè)計(jì)提供了科 學(xué)分析的理論依據(jù)。