熱軋高強度無縫鋼管熱處理過程的數(shù)值模擬.pdf

1、高強度無縫鋼管以其優(yōu)越的性能被廣泛地應(yīng)用于高壓、易腐蝕的環(huán)境下，其市場需求量逐年增加。為了提高無縫鋼管性能，以適應(yīng)越來越苛刻的工作環(huán)境，對無縫鋼管性能的研究已成為當(dāng)今研究的熱門課題之一。實驗研究證明，無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會明顯降低無縫鋼管的性能，控制它的殘余應(yīng)力水平是提高無縫鋼管性能的重要手段。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC．Marc為平臺，對無縫鋼管在熱處理過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力進行研究。 本文首先以熱力學(xué)

2、定律為基礎(chǔ)，考慮材料性能參數(shù)隨溫度變化以及相變潛熱等因素的影響，對高強度無縫鋼管淬火和回火的溫度場進行數(shù)值模擬，得出了與實際情況相吻合的結(jié)論，為進一步研究淬火和回火應(yīng)力場建立了基礎(chǔ)；其次，運用增量理論及相應(yīng)的彈塑性本構(gòu)方程，并假設(shè)材料在塑性區(qū)滿足Prandtl-Reuss塑性流動法則，考慮材料非線性、相變塑性等因素，模擬計算了高強度無縫鋼管在淬火和回火過程中的周向應(yīng)力以及最終形成的殘余應(yīng)力，經(jīng)過與實測值相比較，得出了與實際情況相吻合的結(jié)