薄壁大口径PE管材弯曲有限元分析

对加入钢丝网的薄壁大口径PE管,运用有限元法分析其在弯曲过程中出现的内侧失稳起皱、横截面畸变等问题。采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,对薄壁大口径PE管材弯曲进行有限元分析,在分析PE管材弯曲机理和失效形式的基础上,通过实例得出有钢丝网PE管材的弯曲所受应力主要由钢丝网承载,结合弯曲测试,发现加入钢丝网可有效增强管材的刚度、抑制管材弯曲时内侧失稳起皱和横截面畸变等现象的发生,有限元数值模拟结果与实验结果较为一致,说明有限元数值模拟分析的可靠性。

大直径螺旋埋弧焊管弯曲变形能力的模拟研究

通过有限元模拟研究了基于应变设计的大直径螺旋埋弧焊管的弯曲变形能力。钢管在弯曲载荷下的主要失效模式是管壁局部屈曲变形,通过数值分析得出弯矩、曲率和椭圆度的变化情况,并与外径1067 mm、D/t分别为67和119的两根钢管获得的试验数据进行比较,还分析了材料的实际性能、初始几何缺欠以及残余应力对螺旋埋弧焊管局部屈曲变形的影响。模拟计算得到的临界弯曲应变和曲率与实物试验结果均与现有的经验公式计算结果一致。

大口径油气管材管内液压冷弯机系统设计

为提高大口径X70油气管材冷弯效率及对管道外层已进行防腐处理的管材弯曲加工的方便性,依照大口径油气管材的弯曲性能参数,设计一种管内液压冷弯加工设备。根据液压内弯设备工作时所要完成的动作和加工性能,完成机械结构和电-液控制系统设计,管内液压冷弯设备结合PLC控制以及相应传感器实时采集数据进行弯曲加工。该套液压冷弯设备采用台达触摸屏进行人机交互,可实现加工数据实时显示,界面操作简单、系统运行平稳。测试结果表明:加工结果可达到油气管材角度加工标准,总误差小于相关标准所规定的±0.2°。

大口径热煨弯管外观缺陷及原因分析

研究大口径热煨弯管外观缺陷并进行原因分析,对弯管质量控制极其重要。本文主要从钢板结疤、钢板表面夹杂、钢板划伤和搓伤、钢板折叠、钢板麻点及麻坑、直缝钢管焊缝缺陷方面对原材料热加工缺陷进行了原因分析;并从弯管热煨过程内弧侧形成波浪、外弧侧出现的裂纹或断裂,弯管热处理过程管端或圆弧段出现塌陷等方面对弯管热加工缺陷进行了原因分析。

大直径针体无压痕弯曲模结构研究

通过分析某大电流连接器针体在弯曲过程中压痕重、影响产品性能的问题,介绍了大直径针体常见的两种加工方法,敲弯和模具弯曲,通过分析模具弯曲加工的两种结构,模拟制件加工运动过程和受力,研究得出了制件弯曲压痕产生的原因,并进行相应的模具结构改进,增加弯曲定镶件结构和半圆弯曲槽,改滑动摩擦为静摩擦,提高了弯曲过程中模具与针体的接触面积,降低单位面积上的压力,从而降低压弯痕迹,加工出了满足要求的制件。

大口径厚壁弯管的局部感应加热推弯成形的有限元建模研究

局部感应加热推弯成形技术是制造大口径厚壁弯管的重要方法。基于COMSOL多物理场有限元模拟软件,建立了可靠的大口径厚壁管感应加热推弯成形过程三维有限元仿真模型,实现了电磁-热-力多场耦合的模拟,避免了空气域边界造成的电磁反射波对感应加热的影响,并研究分析了弯管温度与应变的分布规律。结果对有效提升大口径厚壁弯管局部感应加热推弯成形具有指导意义。

大直径薄壁导管数控弯曲成形技术浅析

大直径薄壁导管是飞机的关键零件之一,对于大型飞机的制造意义重大,数控弯管技术是其成形的主要制造工艺。通过对大直径薄壁导管数控弯管技术进行基础数学分析、工艺技术分析和试验结果的分析,总结出计算机控制的数控弯曲成形的数学基础、回弹补偿、工艺参数等初步的结论。

大口径X70感应加热试制弯管的组织与性能

选用直缝埋弧焊钢管,使用局部淬火和整体回火的工艺,通过严格控制各项工艺参数试制了两根弯曲度分别为25°和36°的大口径X70感应加热弯管,并对试制的弯管进行显微组织检验和力学性能试验。结果表明:试制的两种弯曲度的大口径X70感应加热弯管的显微组织均为贝氏体+铁素体+珠光体,为正常组织;其拉伸性能也均达到了X70级钢管的强度要求,且在-60℃低温时依然表现出优良的冲击性能。

Φ1422 X80高钢级大口径长输管道用热煨弯管制造工艺

通过对φ1 422 mm、X80级弯管母管的成分设计、管体及焊缝的力学性能以及热加工性能的研究,对比试制多个工艺参数,优化必选合理的推制和热处理工艺参数,实现了弯管管体、焊缝力学性能和金相组织等性能匹配,试制出满足CDP-S-OGP-PL-016-2014-3《油气管道工程感应加热弯管通用技术条件》要求的φ1 422 mm×25.7 mm、X80大口径长输管道用热煨弯管样品,并通过了国家型式试验认证。

大口径薄壁白铜管无外模扩径拉拔数值模拟

采用Deform-3D软件模拟Φ273 mm×16 mm生产Φ330 mm×11 mm大口径薄壁白铜管的无外模扩径拉拔过程,分析了扩径过程中管材周向应力的演变规律及管材尺寸的变化规律。结果表明:在无外模扩径拉拔过程中,扩径部分管材的周向应力由外表面的拉应力过渡到内表面的压应力,回弹部分管材的周向应力由外表面的压应力过渡到内表面的拉应力,且管材内外表面的周向应力分布随管材口径的增大及壁厚的减小而更为集中。经无外模扩径拉拔后的管材存在回弹现象;采用考虑了管材原始壁厚和扩径量的关联模型S=16.0986+0.9256×S0-14.8743×D/d(mm)可较好地预测扩径后管材的壁厚。

超长大直径管桩在高桩码头中的应用

针对金塘大浦口集装箱码头工程,通过理论计算和实践验证,证实超长大直径管桩能够满足工程的需要,为大管桩的使用提供了宝贵经验。

大直径等径弯管展开图的解析画法

结合现场实际问题,具有针对性的总结归纳出了解析法作图的具体方法和步骤,并在 理论上加以验证,使大直径弯管展开图的画法更简便易行。

大口径厚壁管压扁试验和弯曲试验严格程度的比较

对电站锅炉用大口径厚壁管进行了压扁和弯曲对比试验,分析了试样受拉面塑性变形的差异,比较了两种试验的试样形状和合格判据要求的差异,讨论了锅炉常用ASME SA-335MP91/92钢管的压扁试验和弯曲试验在工程应用中的相关问题。结果表明:钢管弯曲试验的塑性变形明显大于压扁试验,对材料塑性要求更为严格;建议今后国内制定或修订相关标准时,进一步放宽大口径厚壁管弯曲试验替代压扁试验的限制。

大直径直缝焊管工艺方案设计

目前,采用高压大直径直缝焊管管道已成为长距离输送油气的最佳选择。我国高性能大直径直缝焊管生产尚属空白,为此模拟设计了10万t/a大直径直缝焊管工艺方案,同时介绍了应采用的生产工艺及专用设备。

大口径钢管无余量弯管

介绍了采用新式液压数控弯管机对大口径钢管进行无余量弯管的新工艺。主要以通径DN 125～200mm管为对象,阐述了下料长度、弯曲后管材回弹角、无余量切割长度等的确定和计算方法。简要分析了该工艺所取得的效益。

大直径厚壁弯管步进成形法

针对大直径弯管推弯成形中存在的耗电量太大、成本高、形状畸变、大型推弯机难于制作等问题 ,本文介绍了大直径厚壁弯管的步进成形模具、工艺装备和步进成形设备工作特点 。

16Mo3钢大直径大变形量试制中频弯管的组织与性能

采用中频感应局部加热弯管工艺试制了相对弯曲半径为1.8、弯曲角度为70°、规格为790mm×30mm的16Mo3钢大直径大变形量弯管,并对试制的弯管进行了整体性检验、显微组织检验与力学性能试验。结果表明:弯管弯曲部分的波浪度、圆度、壁厚减薄率均满足相关标准要求,弯管显微组织为铁素体+珠光体+少量碳化物,无晶间裂纹;室温拉伸性能、冲击性能及500℃高温拉伸性能也均符合标准要求;弯管各部位的力学性能均匀,且与原始管材的性能处于同一水平。

大直径环形管的冷弯模具设计

介绍了大直径环形管的压弯模具设计及制作方法 ,实现了不用中频弯管机弯出大直径环形管 。

大口径厚壁管热挤压模具磨损

为探讨大口径厚壁管热挤压模具的磨损规律,以ASMESA-335P91钢、AISIH13钢为研究对象,结合实际试验与有限元模拟,分析温度与保温时间对模具磨损的影响情况。从模具工作条件观察得到:在金属坯料与模具接触初期,模具表面温升对磨损影响较大;在金属坯料与模具处于热平衡状态时,该状态持续时间与当前温度是影响磨损的主要因素。在金属坯料与模具接触初期得到了温度-硬度方程、温度-磨损系数方程;在热平衡状态下得到了时间-硬度方程、温度-磨损系数方程。结合Archard磨损理论,得到了适用于大口径厚壁管热挤压模具的磨损规律。最后对有限元软件进行二次开发,结果表明,预测值与高温磨损试验值基本一致,可为该类模具磨损优化设计提供理论支持。

考虑桩侧竖向摩阻力影响的超大直径钢管桩水平承载力半解析解

为分析桩侧竖向侧摩阻力对海上风电超大直径单桩水平承载力的影响,首先引入附加弯矩概念并建立地面下任意深度处桩身横截面外侧竖向摩阻力产生的附加弯矩计算公式,进而得出考虑附加弯矩作用的桩身单元受力微分表达式.基于传递矩阵原理及Laplace正逆变换,推导得出考虑附加弯矩作用的桩身弹性段、塑性段的传递矩阵系数解析解,并给出迭代求解方法进而得出考虑桩侧竖向摩阻力影响的超大直径单桩桩身响应解.通过2组离心试验对比验证了该方法的可靠性,也证明了对于超大直径基础而言,竖向摩阻力所产生的附加弯矩的影响是不能忽略的.最后开展了附加弯矩的参数影响分析,结果表明:泥面处桩身变形和桩身最大弯矩值的降低幅度均随着侧摩阻力极限值τ_u的增加、临界位移s_u值的减小而增加,s_u值的影响非常显著;桩身响应特征值降低幅度随着桩径的增加而显著提高,特别地,当桩径较小时,附加弯矩影响可以忽略.