本文關(guān)鍵詞：管道用U形外壓膨脹節(jié)的應(yīng)用研究

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【摘要】：U形外壓膨脹節(jié)具有無(wú)柱失穩(wěn)、軸向補(bǔ)償量大、安裝便捷等優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。目前關(guān)于膨脹節(jié)的應(yīng)用研究有很多成果,但大部分都集中在內(nèi)壓U形膨脹節(jié)方面,外壓膨脹節(jié)很少涉及。為深入了解外壓膨脹節(jié)的力學(xué)特性,為工程實(shí)踐提供參考,本文利用常規(guī)方法和有限元分析方法對(duì)承受外壓的U形膨脹節(jié)核心部件——波紋管進(jìn)行強(qiáng)度、疲勞以及穩(wěn)定性分析,具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)采用EJMA常規(guī)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行波紋管的設(shè)計(jì)校核,為后續(xù)計(jì)算提供參照。利用極限載荷分析法進(jìn)行波紋管的極限載荷分析,研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對(duì)波紋管極限承載能力的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行單層和多層波紋管極限承載能力的對(duì)比研究。結(jié)果表明：拉伸位移(許用范圍內(nèi))和層間接觸狀態(tài)對(duì)波紋管極限承載能力幾乎沒(méi)有影響,波紋管極限承載能力與波形參數(shù)負(fù)相關(guān)；多層波紋管極限承載能力弱于同等厚度的單層波紋管。(2)采用二倍屈服法進(jìn)行波紋管的彈塑性疲勞分析。研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對(duì)波紋管疲勞壽命的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行單層和多層波紋管疲勞壽命的對(duì)比研究。結(jié)果表明：拉伸位移和層間摩擦對(duì)波紋管疲勞壽命幾乎沒(méi)有影響,波紋管疲勞壽命與波紋管波形參數(shù)及層間間隙負(fù)相關(guān)；多層波紋管的疲勞壽命短于同等厚度單層波紋管的疲勞壽命。(3)采用特征屈曲分析和非線性屈曲分析進(jìn)行波紋管的穩(wěn)定性研究。研究了拉伸位移、波形參數(shù)以及層間接觸狀態(tài)對(duì)波紋管穩(wěn)定性的影響,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行特征屈曲分析和非線性屈曲分析以及單層和多層波紋管穩(wěn)定性的對(duì)比研究。結(jié)果表明：波紋管特征屈曲載荷隨著拉伸位移的增大先增大后減小,隨著波形參數(shù)的增大而減��；波紋管非線性屈曲載荷不受層間接觸狀態(tài)以及初始缺陷的影響；波紋管非線性屈曲載荷明顯小于特征屈曲載荷,且層間接觸會(huì)導(dǎo)致波紋管非線性屈曲載荷減小(4)采用VB進(jìn)行ANSYS二次開(kāi)發(fā),編寫U形波紋管常規(guī)和分析設(shè)計(jì)計(jì)算軟件。軟件不僅可以簡(jiǎn)化計(jì)算步驟、提高計(jì)算效率、減小計(jì)算成本,也可以降低分析設(shè)計(jì)方法應(yīng)用的門檻。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1185423