厚壁管道冷弯工艺残余应力分布数值分析研究

摘要：

厚壁管道经冷弯工艺后,管道弯曲段可能会由于塑性硬化和包辛格效应等使其力学性能和结构发生变化,如管道弯曲内外弧壁厚变薄或变厚、弯曲管道椭圆度的变化、管道弯曲内弧出现褶皱等,从而弯曲管道内存在一定残余应力,使其在服役过程中更加容易失效破坏.文中通过采用ANSYS/LS-DYNA程序对缠绕拉拔式无芯冷弯工艺成型的180°弯曲厚壁管道内残余应力的分布规律进行了研究,并考虑了服役环境下有无内压的影响.结果表明,冷弯回弹后管道内弧段45°和90°位置内外壁分别出现明显残余应力集中现象;管道外弧段残余应力较小且分布较均匀;在有内压的情况下,冷弯管道残余应力分布较无内压情况下变化不大,但峰值略有降低.文中相关结果为径厚比较小的厚壁管道冷弯工艺提供参考,降低管道弯曲残余应力,保证管道服役安全.

关键词： 厚壁管道 冷弯工艺 残余应力分布 安全性

作者: 李海胜 刘冬欢 尚新春

作者单位: 北京科技大学,国家材料服役安全科学中心,北京,100083 北京科技大学,数理学院,北京,100083

会议类型: 国内会议

会议名称: 北京力学会第21届学术年会暨北京振动工程学会第22届学术年会

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 82-85

在线出版日期: 2015-01-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）