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异径管应力分析

异径管在受压管道系统中是常见的重要部件,但对异径管问题的研究基本还是空白。通过理论分析对内压以及面内弯矩、扭矩作用下同心异径管、偏心异径管、异径弯管的应力进行了研究,通过有限元数值分析和实验进行了验证。

主要工作有:

1、推导了内压作用下异径弯管的环向应力公式和经向应力公式。在相应的结构参数条件下,异径弯管的环向应力公式可以转化为同心异径管、偏心异径管、或等径弯管的环向应力公式。在此基础上推导了异径管的极限压力式。异径管的极限内压由其大端截面控制。

2、推导了异径管的极限弯矩公式,异径管的极限弯矩由其小端截面控制。同心异径管、偏心异径管极限弯矩均相当于与小端口截面尺寸相同的直管的极限弯矩。异径弯管极限弯矩由与小端面尺寸相同的同心异径管、偏心异径管的极限弯矩作为基础项,再乘以弯矩系数。根据异径弯管弯曲系数的大小分为四个区间,弯矩系数分别按相应区间的回归式计算。

3、推导了异径管的极限扭限公式,异径管的极限扭矩均由其小端截面控制,相当于与小端口截面尺寸相同的直管的极限扭矩公式作为基础项,再乘以系数。同心异径管极限扭矩相对要比偏心异径管的极限扭矩略大一点,异径弯管大端面截面承受扭矩时的极限扭矩相对要比小端面截面承受扭矩时的极限扭矩小。在异径弯管承受端面扭矩作用上,还提出了一端的扭矩无法完全传递到另一端的概念,扭矩在传递中会逐渐转化为弯矩。90°弯管一个端面的弯矩既可由另一个端面的扭矩转化而来。

4、提出了同心异径管、偏心异径管和异径弯管的有限元模型建模法.

总结出应力分布或变形的特征:

(1)内压作用下同心异径管大小端的面积压力差产生的弯矩引起大端相对张开、小端相对收缩的现象;

(2)内压作用下偏心异径管偏心侧大端内表面及偏心侧中部外表面的环向应力。

5上述理论成果经过了有限元数值分析和实验验证。实验还表明,内压作用下环壳的弯曲半径和管截面半径均增大,而管壁厚变化很小。

浅谈双金属复合耐磨产品生产工艺：

双金属复合耐磨管采取消失模真空吸铸复合工艺复检制造，这种工艺是国际较先进的金属复合工艺，属于半精铸技术，和砂型铸造相比大大提高了表面精度，而且不会出现冲砂夹砂现象，由于采取了真空浇注，也不会出现气孔等缺陷。

由于该工艺制模尺寸精度高，从而铸造出的复合耐磨管的复合耐磨层厚度均匀一致，避免了一般铸造方法由于脱模、修型等工艺而产生壁厚不均匀的现象，而且其组织均匀，性能稳定。同时该工艺可以对任何大小直径的直管和异形管进行复合，对弯管、三通、四通、锥形管、变径管、非等壁厚管、偏心管都可以做到整体复合，减少了运动阻力，降低了物料输送中的运行成本。

磨管件作用优势　　耐磨管件迅速，除高质量、性能好外，还在于它的性能价格比高于其他耐磨耐蚀耐热管材。在相同规格和单位长度的耐磨管道方面，耐磨管道重量只有耐磨合金铸钢管的二分之一左右，其每米工程造价降低20%-30%;只有铸石管重量三分之一，每米降低工程造价 5%-10%;在腐蚀或高温场合下使用的耐磨管道，其价格只有不锈钢管、镍钛管的几分之一。耐磨管件与传统的钢管、耐磨合金铸钢管、铸石管以及钢塑、钢橡管等有着本质性区别。耐磨管件外层是无缝钢管，内层是刚玉。刚玉层硬度高达 HV1100-1400，相当于钨钴硬质合金，耐磨性比碳钢管高20倍以上。耐磨管道抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉层，这比耐磨合金铸钢管、铸石管既靠成分和组织，又靠厚度来抗磨已经有了质的飞跃。