直縫焊管成型新方法與軋輥設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、直縫焊管成型過程屬于彈塑性大變形和接觸非線性多重非線性耦合問題，使理論研究和實(shí)驗(yàn)研究遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐，即使采用有限元法也存在很多困難，目前還沒有完整的數(shù)值模擬研究工作。在工程實(shí)踐中，直縫焊管成型工藝和成型機(jī)組的設(shè)計(jì)仍然采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的主要缺點(diǎn)是工藝和軋輥設(shè)計(jì)的合理性必須通過生產(chǎn)實(shí)踐檢驗(yàn)，成本高周期長，不適合市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 本文利用彈塑性大變形和接觸非線性有限元法，應(yīng)用大型多物理場有限元軟件—ANSYS，建立

2、了較為符合實(shí)際的焊管成型過程的三維有限元模型，研究了小直徑焊管管坯在單道次、多道次中的成型過程，獲取了管坯在成型過程中的應(yīng)力、應(yīng)變的變化分布規(guī)律以及曲率、壓靠力的變化規(guī)律，并作出了應(yīng)力應(yīng)變在半個(gè)管坯上的立體分布圖。成型方式考慮了基線恒定式單半徑成型法、下山式單半徑成型法和下山式雙半徑成型法三種成型方式，研究了各種成型方式和管坯壁厚對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變、曲率的影響，考慮了壓靠力對(duì)成型過程的影響。不同成型方法的對(duì)比研究表明，單半徑和雙半徑成型法邊緣