87、钢铝金属层合板矫平过程分析

钢铝金属层合板矫平过程分析

1 引言

金属复合板是一种采用独特先进技术，使两层或多层金属板形成冶金结合的层状结构复合材料。它是全球实际用量较大的高性能先进材料。得益于先进技术和材料自身特性，金属复合板相比传统单一材料金属板，具有无可比拟的优势。
- 节省贵金属材料与降低成本 ：以不锈钢/碳钢复合板为例，不锈钢重量仅占约1/10 - 1/5。与传统不锈钢板相比，Cr、Ni等合金元素用量减少70% - 80%，整体生产成本可降低30% - 50%。
- 良好的综合性能 ：制造所选金属在性能上相互补充，综合性能优于任何单一组成金属材料。例如钢/铝金属层合板，结合了钢的高强度、易清洁以及铝的轻质、低价、优良导电性和导热性，广泛应用于航空、航天、机械、化工、医疗、食品、民用等领域。

矫平是获得高质量金属板材不可或缺的工艺，它能改善板材形状并释放残余应力。然而，金属复合板截面呈机械不对称结构，层间材料各向异性，层间材料力学性能不同，覆层金属与基层金属本构关系有差异，不同层金属在弹塑性弯曲过程中的协同变形，会显著影响金属复合板的弯曲力学行为。学者研究发现，金属复合板在拉伸、弯曲等弹塑性变形过程中的力学行为，与单一材料板材有很大不同，传统单一材料板材的矫平理论难以应用于金属复合板矫平过程的分析。因此，研究具有不对称截面的金属复合板弯曲过程十分必要。

2 金属复合板截面的弯曲行为

金属板材的矫平过程是典型的弹塑性弯曲力学过程。为合理运用工程弹塑性力学分析金属复合板的弯曲过程，提出以下基本假设：
1. 弯曲过程的截面满足平截面假设，且截面应力为单向；
2. 复合