中文摘要：

本项目面向汽车和航空航天轻量化结构件制造需求，提出采用拼焊管内高压成形制造满足不同部位性能要求的变截面件的方法。建立了考虑焊缝的拼焊管内高压成形有限元模型。将焊缝、母材均设为具有独立本构关系的实体，采用变厚度过渡单元建立了焊缝模型，保证了不同实体间应力连续性。研究了拼焊管材成形极限变化规律，提出采用变形协调性表征拼焊管成形极限的方法；发现差厚拼焊管内高压成形轴向应变集中发生在薄管靠近焊缝区域，致使该处出现减薄峰值。揭示了变形协调性随长度比增大而提高，随厚度比增大而降低的规律。研究了厚度比、长度比、硬化指数n值对减薄率分布的影响，并从应变状态和应变历史角度分析了减薄率不均匀性的原因；揭示了焊缝移动的本质为薄壁管和厚壁管在胀形过程中发生了不同的轴向应变，给出焊缝移动方向判别准则；控制焊缝移动、提高壁厚均匀性的变径管成形方法申请了发明专利。研究了拼焊管内高压成形塑性失稳行为，揭示了厚度比和长度比对拼焊管内高压成形曲率半径和极限胀形压力的影响；对不同厚度比和长度比情况下拼焊管轴向失稳行为进行了预测。项目研究成果对于掌握拼焊管内高压成形基本规律，发展内高压成形理论和技术具有重要意义。