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《大口徑直縫焊管擴(kuò)徑消應(yīng)工藝模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中文摘要管線一直廣泛的應(yīng)用于石油、化工和市政建設(shè)等國(guó)家經(jīng)濟(jì)的重要部門，尤其近年來(lái)國(guó)家啟動(dòng)的西氣東輸工程將我國(guó)制管業(yè)又推向了一個(gè)新的發(fā)展高潮。在管線成型和焊接的過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生成型殘余應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力及變形。這些殘余應(yīng)力與變形必然會(huì)對(duì)管線的強(qiáng)度和使用性能產(chǎn)生不良影響，因此在焊接后還要進(jìn)行管線的二次成型一擴(kuò)徑，以降低或消除焊管殘余應(yīng)力并進(jìn)行整形。擴(kuò)徑技術(shù)是管線成形的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本文主要研究擴(kuò)徑技術(shù)對(duì)消除焊管成型的和焊接的殘余應(yīng)力的作用和效果。以彈塑性大變形理論和熱．彈塑性理論為基礎(chǔ)，利用有限元分析軟件ANSYS非線性分析程序，對(duì)X70大口徑直縫焊管的成型、焊接和擴(kuò)徑三個(gè)過(guò)程進(jìn)行
2、模擬，主要成果有以下兩個(gè)方面a其一，建立了直縫焊管的成型、焊接和擴(kuò)徑三個(gè)過(guò)程的三維有限元模型。分別以彈塑性大變形理論、接觸摩擦理論和熱．彈塑性理論以及回彈理論為基礎(chǔ)，首次對(duì)成型、焊接和擴(kuò)徑三個(gè)過(guò)程進(jìn)行全程模擬，得到了直縫焊管成型應(yīng)力場(chǎng)和焊接應(yīng)力場(chǎng)分布。并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)徑，得出擴(kuò)徑后直縫焊管的殘余應(yīng)力場(chǎng)分布。其二，對(duì)帶有成型和焊接殘余應(yīng)力的直縫焊管有限元模型進(jìn)行了擴(kuò)徑率分別為0．8％、1．O％、1．2％和1．4％的水壓擴(kuò)徑工藝模擬，得到了不同擴(kuò)徑率下，X70直縫焊管擴(kuò)徑后的周向和軸向殘余應(yīng)力分布情況。對(duì)比分析了不同擴(kuò)徑率的擴(kuò)徑前后殘余應(yīng)力的變化以及四種擴(kuò)徑率對(duì)于消除殘余應(yīng)力的效果。研究結(jié)果
3、表明：擴(kuò)徑具有消除因成型和焊接所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的作用。經(jīng)合理擴(kuò)徑后，焊縫處的殘余應(yīng)力峰值明顯降低，管壁上的殘余應(yīng)力值也明顯減小。在所研究(O．8％～1．4％)的擴(kuò)徑范圍內(nèi)，擴(kuò)徑率越大消應(yīng)效果越好。對(duì)于所研究的大口徑X70直縫焊管，從兼顧消應(yīng)效果和保有材料塑性的角度考慮，選用1．2％的擴(kuò)徑率最為適宜。關(guān)鍵詞：擴(kuò)徑；消應(yīng)力；成型應(yīng)力；焊接應(yīng)力；殘余應(yīng)力；直縫焊管；有限元ABSTRACTPipelinestructuresarewidelyusedinthevitaldepartmentsofthenationaleconomy,suchasoilinflustries，chemicalin
4、dustriesandtheci哆planningconstructions．Especially球ccntyears，‘'transportingRatul'algasfromwesttoeast'’hadbeenstarted,thatwouldpush0111"pipelineindustriestoan哪developingfide．Inthemoldingandweldingprocessofpipelines，itwillinevitablyproducethemoldingresidualstressesandtheweldingresidualstresses．Thes
5、eresidualstressesanddeformationwilleal塢ebadlyinfluenceforintensionandpropertiesofpipeline,SOaftertheweldingprocess，thenextstepisthesecondmoldingofpipeline-expanding,thatcanreduceorreleaseresidualstressesofweldingpipeandmakeitbetter,expandingisanimportanttechniqueofpipelinemolding．Thispapermainly
6、researchtheeffectofexpandingtechniquetoreleaseresidualstressesforpipeline．Onthebasisofelastic-plasticlargedeformationtheoryandthermal·elastic-plastictheory,usingtheANSYSnon-linerfiniteelementprogramtosimulatethreetechnicsprocesses(includingmouldingprocess，weldingprocessandexpandingprocess)forX70
7、large-diameterstraight-weldpipe．Thepapercevcr8thefollowingaspectsconcerningthemainworkandresearohintheproject．First,athree-dimensionalfinite-elementmodelofstraight-weldpipeisfounded．Onthebasisofelastic-plasticlargedeformatio
