核管道作為核電站的“主動(dòng)脈”,是能夠保證核安全的重要設(shè)備,其彎制成形過程是管材成形技術(shù)領(lǐng)域的難題。本文主要是針對(duì)CAP1400主管道及波動(dòng)管溫彎過程中產(chǎn)生的截面畸變、回彈等缺陷問題,展開復(fù)雜溫彎工藝參數(shù)下,大口徑厚壁管材綜合成形性數(shù)值模擬及控制研究。首先,對(duì)管材溫彎成形的全過程進(jìn)行理論分析,并推導(dǎo)出管坯外側(cè)最小壁厚減薄率、管坯內(nèi)側(cè)最大壁厚增厚率、橢圓度、回彈角、彎曲力矩的理論計(jì)算公式,并且給出了主管道及波動(dòng)管溫彎成形質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。其次,利用MSC.Marc建立主管道及波動(dòng)管溫彎成形全過程數(shù)值有限元模型,歸納有限元仿真結(jié)果并且與理論計(jì)算進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了有限元模型的正確性。利用傳統(tǒng)溫彎工藝加工得到的主管道及波動(dòng)管均不符合產(chǎn)品的精度要求,所以需要對(duì)溫彎工藝進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)主管道及波動(dòng)管溫彎成形精度不符合要求的情況,利用材料的反變形原理提出了管材壁厚優(yōu)化方案,為了解決管材溫彎成形橢圓度過大的問題提出為管材添加柔性芯棒的方案,并且得到了規(guī)律性的結(jié)論,為實(shí)際的生產(chǎn)提供了很有意義的參考價(jià)值。最后,結(jié)合Visual Basic對(duì)MSC.Marc進(jìn)行二次開發(fā),開發(fā)了一套CAP1400主管道及波動(dòng)管溫彎參數(shù)... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 CAP1400 概述
        1.1.2 核示范項(xiàng)目中對(duì)于管材的質(zhì)量要求概述
    1.2 管材彎曲工藝國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題研究背景意義及主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 本課題研究背景意義
        1.3.2 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 管材溫彎成形的理論計(jì)算
    2.1 引言
    2.2 管材溫彎過程的相關(guān)理論
        2.2.1 管材彎曲彎矩的計(jì)算
        2.2.2 管材彎曲彈復(fù)的計(jì)算
        2.2.3 成形過程分析
        2.2.4 管材的壁厚變化相關(guān)計(jì)算
        2.2.5 管材橫截面畸變相關(guān)計(jì)算
    2.3 管材成形質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
        2.3.1 管材成形壁厚質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
        2.3.2 管材成形橫截面質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
        2.3.3 管材回彈質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 CAP1400 主管道及波動(dòng)管有限元模型建立及仿真
    3.1 主管道及波動(dòng)管溫彎模具簡(jiǎn)介
    3.2 主管道及波動(dòng)管溫彎有限元數(shù)值仿真過程
    3.3 材料模型
    3.4 有限元模型的建立
        3.4.1 有限元分析軟件簡(jiǎn)介
        3.4.2 主管道、波動(dòng)管三維模型建立
        3.4.3 溫彎邊界條件的確定
    3.5 主管道仿真結(jié)果
        3.5.1 壁厚變化率計(jì)算
        3.5.2 主管道成形橢圓度計(jì)算
        3.5.3 主管道成形應(yīng)力應(yīng)變情況
        3.5.4 主管道成形回彈角計(jì)算
        3.5.5 主管道成形彎矩計(jì)算
    3.6 波動(dòng)管仿真結(jié)果
        3.6.1 壁厚變化率計(jì)算
        3.6.2 波動(dòng)管成形橢圓度計(jì)算
        3.6.3 波動(dòng)管溫彎成形應(yīng)力應(yīng)變情況
        3.6.4 波動(dòng)管成形回彈角計(jì)算
        3.6.5 波動(dòng)管成形彎矩計(jì)算
    3.7 本章小結(jié)
第4章 CAP1400 主管道及波動(dòng)管溫彎工藝優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 主管道壁厚優(yōu)化方案
    4.3 主管道管坯壁厚變化數(shù)值仿真分析
        4.3.1 應(yīng)力應(yīng)變對(duì)比分析
        4.3.2 壁厚變化對(duì)比分析
        4.3.3 橢圓度變化對(duì)比分析
    4.4 波動(dòng)管壁厚優(yōu)化方案
    4.5 波動(dòng)管管坯壁厚變化數(shù)值仿真分析
        4.5.1 應(yīng)力應(yīng)變對(duì)比分析
        4.5.2 壁厚變化對(duì)比分析
        4.5.3 橢圓度變化對(duì)比分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 CAP1400 主管道及波動(dòng)管溫彎參數(shù)設(shè)計(jì)仿真系統(tǒng)
    5.1 引言
    5.2 主管道及波動(dòng)管溫彎參數(shù)化仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    5.3 管坯參數(shù)設(shè)置模塊
    5.4 產(chǎn)品成形理論分析及計(jì)算模塊
    5.5 有限元仿真模擬參數(shù)化模塊
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三維自由彎曲技術(shù)及變形區(qū)長(zhǎng)度優(yōu)化數(shù)值模擬研究[J]. 熊昊,萬柏方,陶杰,王林濤,程旋,魏文斌,郭訓(xùn)忠.  精密成形工程. 2018(04)
[2]三維自由彎曲成形技術(shù)及在航空制造業(yè)中的潛在應(yīng)用[J]. 郭訓(xùn)忠,馬燕楠,徐勇,周曙君,張士宏,陶杰.  航空制造技術(shù). 2016(Z2)
[3]21-6-9高強(qiáng)不銹鋼管數(shù)控彎曲回彈的理論計(jì)算及有限元分析[J]. 方軍,魯世強(qiáng),王克魯,許小妹,徐建美,姚正軍.  中國(guó)機(jī)械工程. 2015(03)
[4]中國(guó)未來核電嚴(yán)重事故發(fā)生的可能性研究[J]. 周濤,宋明強(qiáng),劉亮,琚忠云,李云博,林達(dá)平.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2015(01)
[5]溫成形工藝參數(shù)對(duì)熱鐓GCr15鋼球坯晶粒尺寸和均勻性的影響[J]. 敖影,汪宏斌.  金屬熱處理. 2014(12)
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和粒子群算法的管材彎曲工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 賈美慧,王成林,孫衛(wèi)華.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2014(24)
[7]核電主管道制造工藝發(fā)展[J]. 張磊,馮瀟,李明權(quán),王欣,林峰.  鍛壓技術(shù). 2014(06)
[8]管材彎曲中應(yīng)力中性層位移計(jì)算與影響因素分析[J]. 賈美慧,唐承統(tǒng),劉檢華.  材料科學(xué)與工藝. 2014(02)
[9]核主管道斷裂韌性J積分試驗(yàn)及失效評(píng)定研究[J]. 秦春節(jié),謝林君,屠立群.  浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[10]管材三維無芯彎曲過程有限元模擬[J]. 李秋,王華君,田夢(mèng)蕓,孔祥志,彭春宇.  模具工業(yè). 2013(09)

碩士論文
[1]大彎曲半徑管材在推彎過程的形變研究和有限元分析[D]. 杜佐飛.江蘇科技大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3706866