本文關鍵詞：螺旋焊管關鍵成型工藝參數(shù)仿真研究

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【摘要】：本文使用理論分析及有限元數(shù)值模擬的方法,通過調(diào)整部分工藝參數(shù),研究螺旋焊管成型過程中的尺寸變化、應力應變變化等。首先,在材料模型假設和彎曲過程假設基礎上,建立了螺旋焊管成型的理論模型;分析了螺旋焊管的成型工藝及變形過程,研究了帶鋼成型中管坯缺陷“桃形尖”的產(chǎn)生原因及改進措施;分析螺旋焊管彈復應力的產(chǎn)生原因與變化規(guī)律,根據(jù)切環(huán)試驗法,在有限元模型彈復變形基礎上,推導管坯彈復應力計算公式。其次,運用有限元數(shù)值模擬技術,分析各工藝參數(shù)對焊管成型的影響。調(diào)整2#輥組壓下量,確定最優(yōu)壓下量尺寸;調(diào)整板寬、板厚參數(shù),分析參數(shù)變化對管坯成型尺寸、殘余應力的影響規(guī)律;添加板邊預彎裝置,建立了預彎與空間彎曲的連續(xù)成形有限元模型,分析板邊預彎對板邊翹曲尺寸、板邊殘余應力的影響。最后,建立多組有限元仿真模型,調(diào)整板寬、板厚參數(shù),測量模擬結果中的管坯彈復尺寸數(shù)據(jù),結合管坯彈復應力計算公式,分析參數(shù)變化時,焊管彈復應力變化規(guī)律。
【關鍵詞】：螺旋焊管 板邊預彎 彈復應力 板邊翹曲
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306;TE973
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 螺旋焊管的歷史現(xiàn)狀及發(fā)展方向10-13
• 1.2.1 螺旋焊管的歷史現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 螺旋焊管發(fā)展方向11-13
• 1.3 螺旋焊管成型工藝原理13-14
• 1.4 螺旋焊管生產(chǎn)工藝研究現(xiàn)狀14-16
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 螺旋焊管成型的理論解析18-34
• 2.1 螺旋焊管成型過程的基本假設18-21
• 2.1.1 材料模型假設18-19
• 2.1.2 彎曲過程假設19-21
• 2.2 螺旋焊管成型過程概述21-22
• 2.3 成型過程幾何分析22-23
• 2.4 板邊預彎過程分析23-27
• 2.4.1 成形縫的桃形尖現(xiàn)象23-24
• 2.4.2 控制桃形尖產(chǎn)生的改進措施24-25
• 2.4.3 板邊預彎裝置的設計25-27
• 2.5 螺旋焊管彎曲變形的彈復應力27-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第3章 螺旋焊管彎曲成型過程的數(shù)值模擬34-55
• 3.1 ABAQUS介紹34
• 3.2 螺旋焊管彎曲成型的有限元模型34-41
• 3.2.1 幾何模型34-35
• 3.2.2 材料模型35-37
• 3.2.3 有限元求解器37
• 3.2.4 分析步37-38
• 3.2.5 邊界條件38
• 3.2.6 單元類型38-39
• 3.2.7 劃分網(wǎng)格39
• 3.2.8 促進焊管穩(wěn)定成型的措施39-41
• 3.3 焊管變形的特征分析41-46
• 3.3.1 變形區(qū)域分析41
• 3.3.2 最優(yōu) 2#輥組壓下量41-43
• 3.3.3 板厚變化對管坯直徑和殘余應力影響43-45
• 3.3.4 板寬變化對管坯直徑和殘余應力影響45-46
• 3.4 焊管的板邊翹曲問題46-53
• 3.4.1 板厚變化對板邊殘余應力的影響46-48
• 3.4.2 板寬變化對板邊殘余應力的影響48-49
• 3.4.3 建立板邊預彎模型49-50
• 3.4.4 板邊預彎前后管坯尺寸和殘余應力分析結果50-53
• 3.5 本章小結53-55
• 第4章 螺旋焊管殘余彈復問題55-62
• 4.1 研究殘余彈復問題的方法對比55
• 4.2 有限元模型中的管坯彈復變形55-57
• 4.3 有限元工具計算管坯彈復應力57-61
• 4.3.1 板厚變化對管坯彈復應力影響58-59
• 4.3.2 板寬變化對管坯彈復應力影響59-61
• 4.4 本章小結61-62
• 結論62-63
• 參考文獻63-66
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果66-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68

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本文編號：858297