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含半椭圆裂纹不锈钢厚壁弯管在弯矩作用下的弹性有限元分析

来源:至德钢业 日期:2022-10-13 09:40:43 人气:1001

1.  ANSYS中弯矩恒载的释放方式


 作用于不锈钢弯管平面内的弯矩,其方向可以分为使弯管张开或闭合两类。根据文献的理论分析,弯管承受张开弯矩的能力要高于承受闭合弯矩的能力,从保守角度出发,本书考虑闭合弯矩荷载作用的情况。


  ANSYS中弯矩的添加方式正常有七种:三是将弯矩换为成二只二只的力偶,之间释放在相对应的的结构上文。二要在结构可以加弯矩的结构周围建设一种重要的点,然后呢用MASS21标段确定分布,到主结构。立刻确定可以释放弯矩的结构看做从结构,用CERIG下令建设独立性式子,组成了 平稳轨道区域划分。结尾某个之间加弯矩到主结构上时需。三是利用MPC184标段。在可以加弯矩的结构周围建设一种主结构,确定标段类别为MPC184标段,用结构导出标段的下令逐行将主结构与某个从结构导出多股 平稳轨道梁标段,可以组成了 平稳轨道面。结尾某个也是之间加刚度到主结构上,用 平稳轨道梁来传送弯矩刚度。本人过试算发觉,用上文七种方式计算方式到的最终基本性相同。如果可以提前准备的是,CERIG 下令利用的情况报告是小形变认识论,即仅在时有发生小位移亦或小补偿器时这样才能用,而第七种方式适于许多种施工地点,不单可以的支持大应变力,还可以的支持非曲线情况报告。此书配用的是方式二,并,并按照第4.3.3节的加荷方式释放弯矩刚度。


2. 含半圆柱体外观龟裂不锈钢装饰管吗厚壁缩管的应力比布置


 抛锚式教学中,各用拿出表4-1原始性能参数下平整弯头和含半圆形刮痕弯头在弯矩负载的功效下的 Mises 能力区域图,并组合静水压力的功效下的能力区域前提完成会比较反映。


图 22.jpg


 由图 4-22 还可以确定,大Mises 载荷应变再次进行在不锈钢不锈钢缩管周边里侧壁,其参考值8.4 MPa,超小值再次进行在不锈钢不锈钢缩管远端(直管路)的hth网上,其参考值0.2 MPa,从周边里侧壁和周边里侧壁向虚线处,Mises 载荷应变值不匀的由大变小。与不锈钢不锈钢缩管受压力目的下的情形相对,在弯矩承载力目的下,按建筑材料再次进行塑性变形的易难程度上排顺的导致是:周边里侧壁>周边里侧壁>周边里侧壁>周边里侧壁。这与压力下的塑性变形原则仍然不一,即在弯矩承载力目的下,周边里侧壁面才行最危害面,换言之,造成在一个职位的划痕才行最危害的。图4-23为含半圆形划痕时的 Mises载荷应变生长范围情形,与光滑平整不锈钢不锈钢缩管比较,考虑到载荷应变再次进行了重生长范围,载荷应变梯度方向的变化更小,生长范围结构合理于不匀,不锈钢不锈钢缩管虚线处即使是载荷应变超小的职位但体积挺大。


图 23.jpg


 图4-24为裂尖单园和分层单园的Mises内弯曲承载力匀称状态、与气体压力循况想同,更大Mises内弯曲承载力23MPa出現在不锈钢弯头侧壁裂缝的轻松自由表皮处,第二名大内弯曲承载力出現在裂缝深刻点、其指标值21MPa、坐落于气体压力下做的水平面制切图做相对比较、图-25是在裂缝前绿90度位置上处做的重直组织切片内弯曲承载力图、外圆线框是裂缝课。由图就能够清断地遇到队外侧侧壁到外侧侧壁的内弯曲承载力过度的状态。


 笔者认为去看,应该断定下类论文:弯矩用下弯头容易屈服强度的地段上在里侧内壁,这个地段上的开裂是最有风险性的;在开裂的产生,压力会会出现重遍布,仅是对比气体压力下的遍布还不能很饱满。


3. 应力比力度细胞因子K的术解


同气体压力效果环境类似,在已建好的十分有限元仿真模型上施加压力纯弯矩恒载,计做到到的载荷比强度细胞结杲列人如表4-9~表4-13中。


(1) 假定始终不变的因素:K=3、R./R.=3/2


表 9.jpg



4. 热应力挠度系数的直接影响情况及不同规则


争对这些5组表格中的K1值,具体分析其在弯矩刚度的功效下随作用的因素的发生变化情况下。


(1) 图4-26已给出的都是不同c/t取值下K1值随φ的变动的关联图



从平均值变换问题去看,在弯矩活载1000kN·m功效下,K1值比较小为0.05,再次再次发生的在c/t=0.8线性的90°地方处;K1值非常大为1.94,都再次再次发生的在c/t=0.8线性上,但地方在波浪纹的轻松恣意接触面处。建筑体K1平均值变换波动并不大,且从波浪纹轻松恣意接触面(0°)到波浪纹最重点(90°),K1值呈减低动向。从线性结构来,弯矩功效下K1值随c/t的变换周期性与压力下的可以其他,五条线性在差不多40°地方处交叉,以40°为界,clt对K1值的损害力量再次再次发生的波折。0°~40°一段文字段,波浪纹较深(c/t=0.8)时相比波浪纹比较淡(c/t=0.2)时有较大的K1值,这描述在该弧度标准内,波浪纹较深时对K1值的损害力量较大;40°~90°一段文字段的问题合适颠倒,波浪纹比较淡时相比波浪纹较深时有较大的K1值。c/t=0.8对照着的线性变换较急剧,而c/t=0.2对照着的线性变换较平缓。


(2) 图4-27写出的都是同cla取值下K1值随φ的改变影响图


 从均值变问题来瞧,在弯矩刚度1000kN·m功用下,K1值是较为小的为0.43,最大程度为1.71,局部K1均值变高难度技巧很大。从的身材曲线方程几乎特征来瞧,五条的身材曲线方程几乎保持稳定平级相互影响且随维度的增多而变低,即对任一种cla都是有的在波浪纹自由自在表皮的K1高于纹深出的K1.沿纵坐标轴观擦发觉,cla越大(圆形越圆),K,值越小,相匹配的的奇妙能力场越弱;不然,cla越小(圆形越扁),K1值越大,相匹配的的奇妙能力场越强。


(3) 图4-28根据的也不同R./R;取值下K1值随φ的发生变化有关图


  R./R;哪一因素外源反映落实了管网厚度的情况,量值越大描述管网的壁越厚。由图应该可以看到,5条曲线美随的视角的变高均向外逐渐减少,在起段 0°~30°变低快速,以来趋向平缓,描述对区别的R./R;有着在放任界面的K1高于纹深出的K1.沿纵地理坐标探究的結果是,随之R./R;的变高,即随之管径肥厚,K1值呈变高新趋势,且在内裂放任面火车站付近加入较多。这描述不锈钢缩管的壁越厚,内裂前缘火车站付近压力稀奇的程度较越高,不锈钢缩管就越不稳定。


(4)图4-29得出的不是同M.取值下K,值随@的不同相关图


图 29.jpg


依据阅历,缩管只受负载越大,K1值应越大。本图清晰明了地展现出相应按原则。


(5)图4-30给于的是不会同K取值下K1值随φ的转化关心图


图 30.jpg


K 是弯度直径与不锈钢缩管外径的比率,K越大,曲率越小,不锈钢缩管弯度的地步越小,过渡期更平缓。沿纵坐标值观察动物曲线美可能看到,跟随着不锈钢缩管弯度直径的减少,即不锈钢缩管弯度地步越高,K1值会越大。


本文标签:厚壁弯管 

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