塑性工程學(xué)報(bào)：焊縫管液壓脹形模擬建模及變形規(guī)律的研究
2021-09-23【作 者】楊連發(fā);孫克銳
【摘 要】基于周向顯微硬度的分布及經(jīng)驗(yàn)公式法,確立了STKM11A焊縫管熱影響區(qū)的流動(dòng)應(yīng)力;通過對熱影響區(qū)進(jìn)行分片的方式,建立了包含焊縫和熱影響區(qū)的焊縫管液壓脹形的有限元模擬模型。基于該模型,模擬分析了STKM11A焊縫管液壓脹形時(shí)的變形規(guī)律,如截面輪廓形狀、周向壁厚分布和成形極限等,并與脹形實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,液壓脹形后焊縫管的截面輪廓形狀不對稱、壁厚分布不均勻,最小壁厚位于熱影響區(qū);包含焊縫及熱影響區(qū)的有限元模型在預(yù)測焊縫管液壓脹形的變形規(guī)律、極限載荷和潛在脹裂位置等方面,較其他常規(guī)模型更加精確。
【結(jié) 論】
探討了STKM11A焊縫管液壓脹形的數(shù)值模擬的建模方法，通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，對焊縫管的液壓脹形變形規(guī)律進(jìn)行了探討，得出如下主要結(jié)論：
1、基于顯微硬度分布及經(jīng)驗(yàn)公式法確定熱影響區(qū)的流動(dòng)應(yīng)力，然后通過分片方式建立的包含焊縫及熱影響區(qū)的數(shù)值模擬模型，在預(yù)測有縫管液壓脹形時(shí)的截面輪廓形狀、壁厚分布、極限載荷、潛在破裂位置方面，比其他常規(guī)模擬模型更加精確。
2、STKM11A焊縫管液壓脹形后截面輪廓形狀一般不能保持為圓形，在變形前期，與焊縫呈90o和180o方向的徑向脹形量較大，而在變形后期，與焊縫呈0o和180o方向的徑向脹形量較大。
3、STKM11A焊縫管液壓脹形后的周向壁厚分布不均勻，最小壁厚位于靠近管材基體的熱影響區(qū)內(nèi)，此處也是管材潛在的破裂位置。
以下是正文：
