双金属复合板具有优异的服役性能与高性价比,石油、化工、海洋工程及造船等领域对高品质大规格金属复合板具有广泛的市场需求。目前,对于金属复合板的研究主要以生产及工程实际的需求和问题为导向,而在材料的力学行为,例如矫直过程的弹塑性变形理论等基础理论方面的研究和投入则较少。双金属复合板层间材料的力学性能不同,弯曲过程层间的协同变形将显著影响复合板材弯曲过程的力学行为,同时其矫前缺陷形态也更为复杂,传统针对单一材料板材的矫直理论难以较好的应用于双金属复合板矫直过程的解析。本文采用理论解析与数值计算的方法,对双金属复合板截面弯曲特性及其辊式矫直过程进行了深入的研究。论文工作的主要内容及主要结论有:1)利用工程弹塑性力学的相关理论对双金属复合板简单弯曲过程进行了解析,建立了双金属复合板截面复杂弹塑性状态演变路径的判断模型。研究结果表明双金属复合板弯曲过程截面会经历5种不同的弹塑性状态,并伴随不同程度的应变中性层偏移,残余应力分布向力学性能较弱的一侧偏移。得到了双金属复合板截面回弹过程的反向屈服条件及其影响。2)建立了双金属复合板辊式矫直过程解析的曲率积分模型,考虑了弯曲历史对力能参数间函数关系的影响,结合双金属复合板截面弯曲特性,采用解析法与数值法相结合完成了对模型的求解。以建立的模型为基础,解析了典型双金属复合板辊式矫直过程,并与单一材料板材进行对比,发现了双金属复合板辊式矫直过程的力学参数与单一材料板材存在较大的差别。3)研究了不同初始参数的双金属复合板辊式矫直过程的矫直参数,研究结果表明尾辊压下量的调整对板材矫后质量的影响大于首辊压下量的调整,最后一次弹塑性反弯截面塑性变形率不小于40%时会对板材矫后质量产生不利的影响。提出了双金属复合板辊式矫直压下工艺制定流程,实现了对双金属复合板矫后残余应力与残留曲率的主动控制。4)建立了能对复杂板形缺陷的双金属复合板完整矫直过程精确解析的曲率积分模型,考虑了板材进入与退出矫直辊对辊式矫直过程的影响,解析了沿板长方向曲率不均匀分布的双金属复合板辊式矫直过程,对比了两种不同曲率积分模型的解析结果,分析了其随矫直过程波动的接触倾角和沿板长方向变化的曲率、应力分布,发现了板材两端1～1.5个辊距处矫后残余应力与残留曲率较大且波动幅度较大。5)完成了双金属复合板辊式矫直的实验,获得了双金属复合板矫直过程力学行为的实验数据。将实验数据与理论解析结果进行了比较和验证,通过不同初始单一曲率双金属复合板辊式矫直实验和沿板长方向曲率不均匀分布的双金属复合板辊式矫直实验验证了本文建立的曲率积分模型。