本文關(guān)鍵詞：充壓冷彎工藝對薄壁管彎曲加工應(yīng)力的影響研究

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【摘要】：核電一回路蒸汽發(fā)生器傳熱管是一種典型的薄壁管結(jié)構(gòu)。薄壁管在冷彎曲成型過程中容易產(chǎn)生截面橢圓度變形、外壁減薄,內(nèi)壁褶皺等缺陷,而薄壁管彎曲殘余應(yīng)力更是影響核電一回路管路材料應(yīng)力腐蝕開裂的重要因素之一。研究表明,充壓冷彎可以有效解決薄壁管彎曲過程中的許多工藝問題。本文利用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的辦法,建立了一種針對薄壁管冷彎成型的充壓彎曲模型,研究了內(nèi)壓對薄壁管彎曲成型過程以及冷彎殘余應(yīng)力對裂紋尖端力學(xué)場的影響規(guī)律,完成的主要研究工作有:(1)利用ABAQUS軟件建立了管內(nèi)充壓彎曲成型的有限元分析模型,通過給管內(nèi)施加不同內(nèi)壓,計(jì)算得出了內(nèi)壓對薄壁管成型后的橢圓度以及壁厚變化的影響規(guī)律;(2)對蒸汽發(fā)生器傳熱管充壓冷彎過程中彎頭區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律進(jìn)行了計(jì)算和分析,得出了彎曲角度對彎管力學(xué)性能的影響以及彎曲過程中中性層的變化規(guī)律;(3)計(jì)算并分析得出了蒸汽發(fā)生器傳熱管彎曲成型,以及充壓冷彎工藝成型下的彎管殘余應(yīng)力場分布規(guī)律和特征;(4)建立了含有表面半橢圓型裂紋的有限元子模型,分析得出了不同裂紋深度及不同彎曲角度下彎管殘余應(yīng)力對核電蒸發(fā)器傳熱管裂紋尖端力學(xué)場的影響規(guī)律。本文研究成果為加壓薄壁管彎曲工藝以及彎管殘余應(yīng)力對蒸發(fā)器傳熱管裂紋擴(kuò)展?fàn)顩r分析提供了一定的參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：蒸汽發(fā)生器 薄壁管 充壓彎曲 殘余應(yīng)力場 裂紋尖端力學(xué)場
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 選題背景及研究意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 彎管成型技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 冷彎殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 殘余應(yīng)力對裂紋擴(kuò)展影響的研究現(xiàn)狀12
• 1.3 研究內(nèi)容及研究方法12-15
• 1.3.1 研究內(nèi)容12-14
• 1.3.2 技術(shù)路線14-15
• 2 薄壁管充壓彎曲工藝數(shù)值模型的建立15-20
• 2.1 彎管成形工藝分析15-17
• 2.2 有限元模型的建立17-18
• 2.3 充壓極限分析計(jì)算18-20
• 3 內(nèi)壓對薄壁管冷彎加工成形影響分析20-31
• 3.1 對橢圓度的影響20-23
• 3.2 對壁厚的影響23-24
• 3.3 對應(yīng)力應(yīng)變的影響24-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 充壓冷彎工藝過程中彎管應(yīng)力應(yīng)變分析31-41
• 4.1 彎管應(yīng)力應(yīng)變場分析31-37
• 4.1.1 等效應(yīng)力及等效塑性應(yīng)變分析31-34
• 4.1.2 軸向拉伸應(yīng)力應(yīng)變分析34-37
• 4.2 彎管冷彎殘余應(yīng)力場分析37-40
• 4.2.1 殘余應(yīng)力場對等效應(yīng)力及等效塑性應(yīng)變的影響37-39
• 4.2.2 殘余應(yīng)力場對軸向拉伸應(yīng)力應(yīng)變的影響分析39-40
• 4.3 本章小結(jié)40-41
• 5 冷彎殘余應(yīng)力對核電彎管SCC力學(xué)驅(qū)動(dòng)力的影響分析41-50
• 5.1 冷彎工藝對裂紋尖端斷裂參量的影響分析42-45
• 5.1.1 裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變分析42-44
• 5.1.2 冷彎工藝對裂紋尖端力學(xué)驅(qū)動(dòng)力的影響分析44-45
• 5.2 裂紋深度對裂紋尖端斷裂參量的影響分析45-46
• 5.3 殘余應(yīng)力對裂尖力學(xué)參量的影響46-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 6 結(jié)論與展望50-51
• 6.1 結(jié)論50
• 6.2 展望50-51
• 致謝51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 附錄55

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：993009