本文在對(duì)各國膨脹節(jié)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比的基礎(chǔ)上，建立了U形波紋管膨脹節(jié)的參數(shù)化三維有限元分析模型，通過有限元計(jì)算結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，證明用有限元方法來分析波紋管膨脹節(jié)具有可靠性和可行性。本文主要分析了直邊加強(qiáng)U形波紋管在彎矩載荷作用下應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和失穩(wěn)的臨界彎矩及失穩(wěn)模態(tài)，主要得出以下結(jié)論： 1) 當(dāng)U形波紋管在彎矩載荷作用時(shí)，波谷處的應(yīng)力強(qiáng)度最大； 2) 在相同彎矩作用時(shí)，隨著壁厚、公稱直徑、圓弧半徑的增大，波紋管的最大應(yīng)力強(qiáng)度值均近似呈線性減��； 3) U形波紋管在彎矩載荷作用下發(fā)生失穩(wěn)時(shí)，大多數(shù)情況下平面失穩(wěn)和柱失穩(wěn)同時(shí)存在，隨著波數(shù)的增加，失穩(wěn)形式由以平面失穩(wěn)為主向以柱失穩(wěn)為主過渡； 4) 軸向壓應(yīng)力使承受彎矩載荷的U形波紋管更容易發(fā)生失穩(wěn)，軸向拉應(yīng)力則會(huì)增強(qiáng)波紋管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性； 5) 經(jīng)分析本文所研究的U形波紋管承受彎矩載荷作用時(shí)發(fā)生非彈性失穩(wěn)； 6) 此外，本文提出了在彎矩載荷作用下，U形波紋管膨脹節(jié)失穩(wěn)臨界彎矩的初步計(jì)算公式。 這些結(jié)論對(duì)工程中U形波紋管承受彎矩失穩(wěn)具有重要參考價(jià)值，本文所采用的有限元分析方法，可彌補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)公式中存... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

CONTA173接觸單元

僅在內(nèi)壓(PN=1.6MPa)作用時(shí)，最大應(yīng)力強(qiáng)度出現(xiàn)在離約束最近的波谷的受壓處(外壁)，如圖3一18所示，可見約束對(duì)波紋管的應(yīng)力強(qiáng)度分布有直接的影響，造成波谷的受壓處應(yīng)力強(qiáng)度最大的原因是在內(nèi)壓作用時(shí)，由于波紋管的膨脹變形，致使波谷處受壓的程度要大于波峰處;此外，應(yīng)力強(qiáng)度沿中心線呈對(duì)稱分布，這是因?yàn)椴y管兩直邊段的約束是對(duì)稱的。圖3一18僅受內(nèi)壓作用的應(yīng)力強(qiáng)度分布3.3.2.2僅有位移作用僅在位移作用(拉伸位移為1倉rnm)時(shí)，最大應(yīng)力強(qiáng)度出現(xiàn)在離約束最近的波谷的受壓處

僅在內(nèi)壓(PN=1.6MPa)作用時(shí)，最大應(yīng)力強(qiáng)度出現(xiàn)在離約束最近的波谷的受壓處(外壁)，如圖3一18所示，可見約束對(duì)波紋管的應(yīng)力強(qiáng)度分布有直接的影響，造成波谷的受壓處應(yīng)力強(qiáng)度最大的原因是在內(nèi)壓作用時(shí)，由于波紋管的膨脹變形，致使波谷處受壓的程度要大于波峰處;此外，應(yīng)力強(qiáng)度沿中心線呈對(duì)稱分布，這是因?yàn)椴y管兩直邊段的約束是對(duì)稱的。圖3一18僅受內(nèi)壓作用的應(yīng)力強(qiáng)度分布3.3.2.2僅有位移作用僅在位移作用(拉伸位移為1倉rnm)時(shí)，最大應(yīng)力強(qiáng)度出現(xiàn)在離約束最近的波谷的受壓處

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]膨脹節(jié)承受壓力下的失穩(wěn)[J]. 黎廷新,李添祥,羅小平.  石油化工設(shè)備. 1998(06)
[4]用非線性有限元分析U形波紋管的強(qiáng)度[J]. 趙連生,王心豐,王銀惠.  壓力容器. 1998(01)
[5]單層膨脹節(jié)在外壓和內(nèi)壓下的失效[J]. 錢逸,陳龍根.  壓力容器. 1988(01)
[6]多波膨脹節(jié)的內(nèi)壓失穩(wěn)[J]. 黎廷新,李添祥,方子風(fēng).  石油化工設(shè)備. 1987(06)



本文編號(hào)：3220434