循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性.pdf

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1、循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性郑小涛，程诗，冯磊，喻九阳，陈瑶(1．武汉工程大学机电工程学院，湖北武汉430205；2．中国医药集团联合工程有限公司，湖北武汉430077)摘要：利用通用有限元软件ANSYS研究了循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性。结果表明，在稳态循环热载荷条件下，若将直管安定评定图中直管的极限载荷采用弯管的极限载荷代替后，得到弯管的弹性安定评定图与直管安定评定图基本一致；热流在弯头段和直管段高速移动时的安定域均较低速移动时小；温度载荷低速移动时直管段和弯管段的弹性安定极限

2、基本一致。本研究对循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性设计和评估有一定的指导意义。关键词：安定性；移动热载荷；弯头；压力管道中图分类号：TH49；TQO55．8文献标识码：B文章编号：1001—4837(2013)04—0067—04doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．04．012ShakedownAnalysisofthePressurePipingBendunderCycleMovingThermalLoadingsZHENGXiao—tao，CHENGShi，

3、FENGLei，YUJiu—yang，CHENYao(1．SchoolofMechanicalEngineering，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430205，China；2．SINOP-HARMUnitedEngineeringCorporation，Wuhan430077，China)Abstract：Theshakedownbehaviorofthepressurepipingbendundercyclicmovingthermalloadingswasr

4、esearchedbyfiniteelementsoftwareANSYS．Theresultsshowedthattheelasticshakedownassessmentdiagramofthebendcanbeobtainedbysubstitutingthelimitloadofthebendforthelimitloadofthestraightpipingintheshakedownassessmentdiagramofthestraightpipingunderthesteadyco

5、ndition．Mo—reover，theshakedowndomainofthebendsegmentandthestraightpipingsectionunderthehigh—speedmovingtemperatureloadissmallerthanthoseofunderthelow—speedmovingstate．Furthermore，theshakedowndomainofstraightpipingsegmentandbendsectionunderthelow——spee

6、dmovingtemperatureloadisconsistentproximately．Ithasdirectivesignificancefortheshakedowndesignandevaluationofthepressurepipingbendundercyclemovingthermalloadings．Keywords：shakedown；movingthermalloadings；bend；pressurepiping0引言了工程界的重视，而弯头作为管道系统的重要连随着现代技术

7、的发展，管道的安全应用受到接构件和主要失效部位，其研究也受到越来越多基金项目：困家自然科学基金项目(50976080)；武汉工程大学科学研究基金项目(14125061)·67·CPVT循环移动热载荷下压力管道弯头的安定性的关注。弯头的载荷形式比较复杂，在使用过程中常受到机械载荷与循环热载荷的共同作用。为了确保弯头在循环载荷下能够安全运行，应确定其安定域J，以避免塑性应变积累(棘轮效应)导致的失效。Melan首次提出了经典的下限安定定理；Breel3首先提出热一机械载荷下理想弹塑性薄壁圆筒的安定极限

8、解，即著名的Bree图；Ab．dalla等提出了非比例载荷下结构安定分析的简化有限元方法；郑小涛等总结了安定分析的图1几何模型简化方法，并提出了相应的改进措施；Koo等研表l几何参数究了薄壁直管在移动热载荷下的屈曲效应；Igari等研究了直管在循环移动热载荷下的棘轮效参数直管段长度弯头半径R直管段内径壁厚t／1"mm／n1mr／mm／mm应。但针对弯头在循环热载荷下的棘轮与安定性分析却鲜有报道。文中以弯管为对象，研究其在数值40024047．510循环移动热载荷下的安定性，并探讨其