換熱器是一種將熱流體的多余熱能轉(zhuǎn)換給冷流體的裝置,并且在工業(yè)、化學(xué)、能源、船舶等很多領(lǐng)域中占有重要地位,其中管殼式換熱器的應(yīng)用范圍尤為廣泛,其換熱管和管板的連接方式對于確保換熱器有效運(yùn)行至關(guān)重要。目前,換熱管和管板的常用連接方式有焊接、脹接和脹焊結(jié)合等方式,其中脹接又包括機(jī)械脹接、液壓脹接以及爆炸脹接等,液壓脹接過程中對換熱管及管板沒有機(jī)械損傷,施載壓力大小和脹接長度能自由調(diào)節(jié),且易操作易控制等優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用。雖然對液壓脹接已取得豐碩的研究成果,但由于換熱管和管板脹接的影響因素較多,目前仍沒有完美合理的方法來選擇合適的脹接工藝參數(shù)以獲得最佳的脹接質(zhì)量。論文的主要研究內(nèi)容包含以下幾個方面:（1）根據(jù)ASME標(biāo)準(zhǔn)擬合換熱管和管板材料的真實應(yīng)力-應(yīng)變曲線,建立換熱管-管板脹接的有限元模擬模型,設(shè)計液壓脹接試驗,對單根管進(jìn)行脹接試驗驗證有限元模擬模型和研究方法的正確性,為脹接工藝參數(shù)對脹接質(zhì)量的研究提供依據(jù)。（2）采用有限元數(shù)值模擬方法進(jìn)行初始間隙與脹接壓力的聯(lián)合求解分析,研究脹接后換熱管的殘余等效應(yīng)力和殘余接觸應(yīng)力,并根據(jù)理論公式計算出脹接后換熱管和管板之間的抗拉脫力,探明換熱管和管板的... 

【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 管板與換熱管的連接方式
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 液壓脹接數(shù)值模擬方法
    2.1 液壓脹接基本原理
        2.1.1 材料模型
        2.1.2 假設(shè)和基本方程
        2.1.3 換熱管彈塑性變形階段
        2.1.4 管板加載階段
        2.1.5 卸載階段
    2.2 有限元數(shù)值模擬模型建立
        2.2.1 軟件選取及分析流程
        2.2.2 三維模型建立及網(wǎng)格劃分
        2.2.3 材料參數(shù)的定義
        2.2.4 脹接壓力的施加
        2.2.5 邊界條件的設(shè)定
    2.3 有限元模型驗證
        2.3.1 有限元模擬結(jié)果
        2.3.2 液壓脹接試驗
        2.3.3 試驗結(jié)果與有限元結(jié)果對比
    2.4 本章小結(jié)
第3章 脹接壓力與初始間隙對脹接質(zhì)量的影響
    3.1 液壓脹接初始條件選定
        3.1.1 脹接壓力的選定
        3.1.2 初始間隙的選定
    3.2 有限元模擬結(jié)果
    3.3 抗拉脫力理論計算
    3.4 壁厚減薄量計算
    3.5 液壓脹接試驗研究
        3.5.1 試驗?zāi)Ｐ筒牧蠀?shù)選定
        3.5.2 試驗設(shè)備選定
        3.5.3 液壓脹接試驗過程
        3.5.4 保壓時間對脹接質(zhì)量的影響
        3.5.5 抗拉脫力驗證
    3.6 本章小結(jié)
第4章 脹接順序?qū)γ浗淤|(zhì)量的影響
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 脹接壓力施加
        4.1.2 邊界條件施加
    4.2 脹接順序模擬結(jié)果
    4.3 本章小結(jié)
第5章 表面粗糙度對脹接質(zhì)量的影響
    5.1 摩擦因數(shù)與液壓脹接理論分析
    5.2 有限元模型建立
        5.2.1 簡化模型建立及網(wǎng)格劃分
        5.2.2 脹接壓力與邊界條件的設(shè)定
    5.3 數(shù)值模擬結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：2936596