基于POA-BP的TP2管材自由弯曲成形结果预测

将壁厚减薄率和椭圆率作为管材自由弯曲成形结果的评价指标,选取弯曲模与管材间隙值、弯曲模圆角半径值、管材弯曲变形区长度、导向机构圆角半径值、导向机构与管材间隙值作为影响因子。利用数值模拟方法对管材自由弯曲成形结果的评价指标和影响因子建立样本库,并随机选取6组作为测试样本,其余的作为训练样本,结合BP神经网络和鹈鹕优化算法对预测模型进行训练,构建POA-BP神经网络预测模型对管材自由弯曲成形结果进行预测。结果表明,POA-BP预测模型的壁厚减薄率和椭圆率的最大预测误差不超过2%,故POA-BP预测模型能够有效预测管材成形结果。

引调水工程管道管材选择主要因素和常遇问题分析

随着南水北调东、中线一期等重大引调水工程相继建成,跨流域跨区域水网格局逐步形成,一批重要骨干水网工程已落地实施或正在开展前期工作。输水管道是引调水工程的重要组成部分,而管材选择对于工程的性能、质量、安全、运行维护和成本至关重要。文章总结了近年我国水利工程,特别是国家重大水资源配置工程和地方水网等引调水工程的建设成就,深入分析引调水工程中常用的主要管道管材特点和影响管材选择的主要因素,以及管材选择时经常出现的问题,以期对引调水工程中管材选择设计提供参考和指导。

化学介质对PPR管材性能的影响

在(23±2)℃、相对湿度(50±5)%条件下,用化学介质酸、碱、盐对采用不同配方、相同工艺生产的3种PPR管材进行处理,并通过红外光谱分析、冲击强度试验、氧化诱导时间和熔体质量流动速率试验分析微观结构和管材性能的变化。结果表明,酸、碱、盐导致PPR管材分子规整性及分子结晶度降低,冲击强度提高,熔体质量流动速率降低,发生了不同程度的氧化,氧化诱导时间缩短。酸、碱、盐对1#管材冲击强度和氧化诱导时间影响最大,对3#管材熔体质量流动速率影响最大。

双轴取向聚氯乙烯管材技术的开发和应用

介绍了双轴取向PVC-O管材的发展现状和现有双轴取向拉伸技术的优点及分类,分析了新双轴取向拉伸机理、技术应用、相关后续产品的开发以及市场前景。

《石油管材设计制造与组织性能》图书推荐

油气管材作为石油工业最重要的装备之一,在石油和天然气勘探、开发、储运等方面具有重要的基础地位和支撑作用,对保障国家能源安全具有重大意义。由中油国家石油天然气管材工程技术研究中心有限公司组织策划、毕宗岳编著的《石油管材设计制造与组织性能》一书于2023年12月正式出版。毕宗岳长期致力于我国油气资源开发、输送用高性能管材和新能源管材的设计、研究和开发工作,在满足不同服役环境及特殊用途管材的材料设计开发、成型、焊接等制造技术方面取得了一系列成果。

谈PVC-U管材的生产工艺控制

PVC-U管材的全称为硬聚氯乙烯管材,其制造原料主要是聚氯乙烯树脂,辅助的原料还有填充剂以及稳定剂等等。将有关原料充分搅拌,搅拌,加热,最终制成符合要求的硬质PVC管材。无论是从外形上还是从构造上来说,PVC-U管都有很多品种,比如普通的有夹心泡沫管,空心管,多孔管,实壁管,消音螺旋管等。由于PVC-U管品种繁多,在各个领域都有更多的使用,因而其产品的质量就变得尤为突出。本文首先从PVC-U管生产工艺过程出发,然后对其成型工艺参数,PVC-U管的工艺条件及控制措施进行了详细的阐述,对其出现的主要问题进行了分析,并对如何改善其产品的品质进行了初步的探讨,为今后的工程建设提供了更多的保障。

不同管材侧向环形切缝装药爆炸能量传递特性

为了探究不同管材侧向环形切缝装药的爆炸能量传递特性,开展常规柱状装药和4种管材侧向环形切缝装药的爆炸实验,借助高速纹影拍照系统和冲击波超压监测系统捕获了爆炸波的传播历程和监测爆炸压力的分布情况,分析了侧向环形切缝装药爆炸能量传递规律,以及管材对其能量传递特性的影响。结果显示:侧向环形切缝装药爆炸之后,爆轰产物和冲击波均先朝着切缝方向向外传播,非切缝方向爆轰产物和冲击波的传播相对滞后;与常规柱状装药的爆炸压力对称分布相比,侧向环形切缝管会减小非切缝方向爆炸压力和增大切缝方向爆炸压力,爆炸压力的非对称分布证明侧向环形切缝装药在切缝方向诱发产生了聚能效应;不同管材侧向环形切缝装药的聚能效果强弱顺序为不锈钢(SS)>聚氯乙烯(PVC)>纤维强化塑料(FRP)>有机玻璃(PMMA)。

聚乙烯管材中晶点的结构表征及分析

通过光学显微镜、扫描电子显微镜、分子量分布、差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪等表征手段以及连续自成核退火热分级法对聚乙烯管材表面的晶点进行了详细的表征与分析,研究了管材表面晶点的组成和分子链结构,分析了晶点形成的原因。结果表明,聚乙烯管材表面的晶点呈现局域态的晶片堆积结构,同时有一些裂纹的产生,凸起的晶点区域由分子量较高的高分子链段构成,在加工过程中,高分子量链段部分移动较慢,容易缠结而形成晶点。相较于样品无晶点的区域,有晶点区域的结晶焓较低,结晶温度较低,熔融焓较低,结晶度也较低。热分级结果显示,样品有无晶点区域的差异主要体现在高温熔融区,样品有晶点区域的高温熔融峰位都较低,这表明晶点区域的分子链结构规整度低,所形成的片晶厚度较小。对比3种由不同管材专用料所制成管材样品表面晶点之间的区别,发现共聚单体链段结构越长,所形成的晶点较大,高分子量部分含量越高,所形成的片晶厚度也更大。

FeCrAl合金管材温轧组织演变及力学性能

对FeCrAl挤压管坯进行两道次温轧及退火热处理,分析了温轧及退火过程的组织演变及力学性能。结果表明:在本研究成分的FeCrAl合金管材温轧过程中,富含Nb、Ta、Mo元素的大尺寸不规则第二相颗粒破裂断开形成微裂纹、孔洞等缺陷;温轧过程变形不均匀,近外表变形程度高于近内表,由外至内硬化程度降低;经过退火后显微组织不均匀,由再结晶组织和变形组织组成,近外表再结晶程度高于近内表;一道次温轧管材850℃/1 h退火后完成大部分再结晶,抗拉强度为679 MPa,屈服强度为469 MPa,伸长率为27.75%,二道次温轧管材800℃/1 h退火后,由于退火温度不够,仅完成回复和局部再结晶,伸长率降低,抗拉强度为725 MPa,屈服强度为571 MPa,伸长率为19.50%。

全同聚丁烯-1供热管材料性能及应用进展

全同聚丁烯-1(iPB-1)是一种性能优异的热塑性树脂,具有良好的耐热性、耐蠕变性、耐应力开裂性,特别适用于做供热管材,但材料存在晶型转变慢、结晶温度低和结晶慢等问题,使其应用受到一定的限制。本文主要介绍iPB-1的材料特性、国内外的发展历史以及应用的进展,重点分析iPB-1作为供热管材与金属和其他塑料的供热管材相比的优势。

三维自由弯曲成形管材损伤形式及成形质量对比试验研究

针对三维自由弯曲成形过程中成形装备的模具材料与管材材料匹配性差、管材弯曲成形时表面损伤严重的问题,为了提高管材成形质量,减轻表面损伤程度,研究了不同摩擦条件下管材损伤形式。对不同内衬材料与管材的摩擦副进行了摩擦试验,并基于试验结果对金属试样进行了表面形貌观察分析,获得了不同内衬材料对金属试样造成的损伤机制,分析得出了不同内衬材料与不同管材之间的最优匹配组,完成了三维自由弯曲成形装备模具内衬材料的优化,并进行了管材自由弯曲成形对比试验研究。结果表明,铝合金管材在钨钢内衬模具成形后、不锈钢管材在氧化锆内衬模具成形后的表面光洁无划伤,表面成形质量得到有效改善,同时发现适当减小偏心距、增大成形推进速度可以进一步改善管材表面成形质量。

三维自由弯曲过程中临界偏距对管材成形精度影响

三维自由弯曲成形过程中弯管处于少约束状态,弯管弯曲半径的大小及轴线形状取决于相应的弯曲模偏距值。为了准确成形出预设弯管的形状,提高弯管的自由弯曲成形精度,基于弯曲模临界偏距Ue建立了弯曲模偏距U和弯管弯曲半径R(U-R)关系数学模型。采用有限元模拟与实验相结合的方法,研究了不同摩擦系数及材料参数条件下临界偏距的演化规律及其对弯管成形精度的影响。研究结果表明:引入临界偏距的U-R关系拟合结果更加符合实验结果。随着摩擦系数的增加,弯管塑性变形程度增加,临界偏距的数值降低,弯管弯曲半径减小。相比于SS304不锈钢弯管,相同工艺参数下6061铝合金弯管的弯曲半径增大,临界偏距降低。

铝合金变直径管材旋弯渐进成形规律有限元模拟研究

研究设计了一种用于旋弯渐进成形的双辊柔性弯曲模,其可对管材施加较强周向约束,且成形中可自适应转动。相比传统圆弧型单辊弯曲模,新型双辊柔性弯曲模能够有效降低旋弯渐进成形弯曲力,提高成形稳定性,并抑制管材截面畸变。在此基础上,建立了铝合金管材旋弯渐进成形-回弹全过程有限元模型,并通过与柔性弯曲成形对比,分析获得了旋弯变形耦合对成形结果的影响规律,发现在旋压基础上引入弯曲工步,会引起一定程度的截面变形和壁厚不均匀现象;在弯曲基础上引入旋压工步,会减小弯曲段截面变形量,增加内外脊线壁厚差异,加剧起皱风险,减小成形后的回弹变形。

宽分布聚乙烯管材树脂结构与性能差异性

本文采用高温凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热仪(DSC)、万能拉伸试验机、冲击试验机和动态力学分析仪(DMA)等研究了Hostalen(两釜串联)和Hostalen ACP(三釜串联)淤浆聚合工艺制备的宽分布聚乙烯管材树脂GC1和GC2结构与性能的差异性。结果表明,三釜串联生产的GC2平均分子量更大,分子量分布更宽,高分子量级分(重均分子量M_(W)>10^(6))相对含量更高且共聚单体的含量更高。同时,GC2还具有更高的拉伸强度和冲击强度,耐蠕变性能更优异,高剪切速率下具有更好的加工流动性。

金属膜过滤工艺保障不同管材供水管网水质生物稳定性的研究

供水管网末梢水水质生物安全问题受到了广泛关注。采用生物膜环状反应器(BAR)模拟实际供水管网,探究了自来水和金属膜滤后水(膜滤水)对5种管材管壁生物膜影响的异同性。结果表明,金属膜过滤工艺对水中浑浊度、溶解性有机碳的平均去除率分别为93.4%、19.0%;5种管材管壁生物膜在生长稳定期的生物量排序为铜<不锈钢≈聚氯乙烯(PVC)≈高密度聚乙烯(HDPE)<球墨铸铁;自来水体系中反应器进出水平均浑浊度分别为1.52、3.44 NTU,而膜滤水体系反应器进出水平均浑浊度分别为0.10、0.42 NTU,且各管材管壁生物膜生长缓慢。这是因为膜滤水体系微生物群落物种丰富度较低,管壁生物膜样品的OTU数减少了39.7%~56.5%,耐氯致病菌(分枝杆菌、甲基杆菌等)相对丰度明显减少。因此,金属膜过滤工艺可有效保障供水管网饮用水水质生物稳定性。

不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响

针对油田复杂环境下管材发生腐蚀失效问题,采用SEM、EDS及XRD对试样在不同Cl^(-)浓度下(0 g/L、20 g/L、40 g/L、80 g/L和120 g/L)腐蚀后的表面形貌、腐蚀产物的成分及物相组成进行分析,通过电化学测试,研究了不同Cl^(-)浓度下SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响。结果发现,Cl^(-)浓度为20 g/L时最适宜SRB生长,但此时SRB对抗微生物腐蚀管材的腐蚀性最小,此后随着Cl^(-)浓度升高,生物膜减少,腐蚀速率增大;当Cl^(-)浓度分别为0 g/L、20 g/L时,在腐蚀产物中检测出FeS和Fe_(3)(PO_(4))_(2),且腐蚀均受阴极反应控制。因此,在不同Cl^(-)浓度下,SRB对抗微生物腐蚀管材性能的影响与试样表面形成的生物膜有关,随着Cl^(-)浓度的增加,SRB对抗微生物腐蚀管材腐蚀作用减小。

退火温度对5A02铝合金管材组织与晶间腐蚀性能的影响

使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、电子背散射衍射(EBSD)和金相显微镜分析了退火温度对5A02铝合金管材组织和晶间腐蚀性能的影响,通过晶间腐蚀试验评估了5A02铝合金管材抗晶间腐蚀性能。结果表明,保持1 h退火时间,退火温度升高,5A02铝合金管材的组织由纤维组织向再结晶组织转变;当退火温度低于300℃时,管材的抗晶间腐蚀性能随温度升高而上升;当退火温度高于300℃时,管材的抗晶间腐蚀性能随温度升高而下降。

不锈钢管材激光螺纹状弯曲试验研究

管材激光弯曲加工与传统弯管加工方法相比具有明显优势,其弯曲精度高,应用范围广泛,是具有很大发展潜力的新型塑性成形工艺。复杂的三维管材弯曲件可以看成为沿其轴线上各点连续单向弯曲的组合。本文采用分段处理的方法,对规格为φ10 mm×1 mm(外径×厚度)304L不锈钢管的螺纹状弯曲进行了实验研究,探讨了管材螺纹状弯曲的加工工艺过程。

基于PLC的缠绕型管材切割锯的电气控制设计

针对以往多重增强钢塑复合压力管切割工作效率低、切面不平整的问题,设计了一款定长切割系统。使用PLC控制电机驱动,介绍了系统的机械结构以及触摸屏界面的设计。运用传感器对输入信号进行转换,PLC控制各个部分的电机,实现各功能模块的控制管理。工程的前期调试以及后续投入生产表明:此切割锯运行平稳,切口平整,设计合理,可单机操作也可联机操作,实现手动切割和自动化定长切割,满足使用要求。

游动芯头拉拔孔型参数对AZ31镁合金管材成形性的影响研究

为了探索AZ31镁合金薄壁管游动芯头拉拔成形与传统工艺之间的差异,使用ABAQUS软件对其进行了游动芯头拉拔过程的模拟,并比较研究了模具与芯头锥角配合、定径带长度对拉拔管材成形性的影响。研究结果表明:在拉拔AZ31镁合金管材时,选择合适的模具角度不仅可以降低残余应力,还可以提高尺寸精度;同时,模具定径段长度对管材变形均匀性和残余应力产生较大影响。