船用BFe10-1-1銅鎳合金管材彎曲成形有限元分析及實驗研究
本文關(guān)鍵詞:船用BFe10-1-1銅鎳合金管材彎曲成形有限元分析及實驗研究 出處:《武漢理工大學》2014年碩士論文 論文類型:學位論文
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【摘要】:BFe10-1-1銅鎳合金管子因其良好的耐腐蝕性能和抗污染能力,在船舶等海洋工程領域得到了廣泛應用。又因其機械加工性能較差,傳統(tǒng)應用中多將直段管與成型的彎頭焊接后使用。但焊接彎頭的焊縫卻會加速海水對管子的腐蝕,同時采用彎頭還會造成本增加等諸多不利影響。隨著塑性加工技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,采用合適的彎制工藝對適當規(guī)格的BFe10-1-1管子進行恰當?shù)膹澢,不僅僅會降低成本,提高效率,還能利于管子良好性能的發(fā)揮。 本文從塑變(彎曲理論)、彎制工藝以及有限元模擬分析角度出發(fā),就BFe10-1-1銅鎳合金管子彎制進行探討分析,研究管子的彎曲性能,有助于從彎曲機理上認識管子彎制,從而為BFe10-1-銅鎳合金管子內(nèi)場加工(彎制)提供理論上的指導和參考。論文主要包括以下幾個方面的內(nèi)容: 1)將借鑒梁和板材的彎曲理論,對管子的彎曲進行力學分析;介紹彈塑性變形行為、應力應變狀態(tài)及其張量和等效值、屈服條件等基本理論。進一步分析了管子彎變特點,推導出了管子壁厚t值、截面橢圓率(畸變)和彎制后彎曲角度的回彈角的近似理論計算公式。 2)對比分析了管子彎制的彎曲工藝方法,結(jié)合BFe10-1-1管子的特點,提出了適用于BFe10-1-1管子彎制的工藝;介紹了彎管中,容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷,并就其成因進行了探討,提出了有效的預防措施。給出了最小彎曲半徑(彎變極限)的理論計算公式等。 3)對BFe10-1-1管子進行了力學性能測試和彎曲試驗,得出了管材的機械力學性能參數(shù)和彎曲后各項評價指標的數(shù)據(jù)。 4)在實驗研究的基礎上,對彎管過程進行了有限元建模,模擬了其彎曲過程,和實驗進行對比驗證,得出了彎管的應力應變分布規(guī)律等。對影響彎管的主要工藝參數(shù)進行模擬研究,總結(jié)出了相關(guān)影響規(guī)律,為管子的內(nèi)場加工提供了十分有意義的參考和指導。
【學位授予單位】:武漢理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:U668.2;U671.3
【參考文獻】
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,本文編號:1334990
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