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焊接結構對某型金屬波紋管使用壽命的影響分析

http://www.0531mrw.com 中國管道商務網 來源:王升林 北京航天動力研究所 【打印】
2021-05-13  瀏覽[1775]次
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摘要 針對某補償器波紋管出現的疲勞泄漏問題,開展了焊接結構對波紋管使用壽命的影響分析研究。首先,利用微結構分析的方法研究焊接結構形貌特性,并分析裂紋擴展機理,建立焊接結構的有限元模型;然后,利用子模型方法,對不同厚度焊縫的工作應力進行了計算分析,并提出波紋管焊接結構優化方案;最后,基于計算結果和疲勞壽命理論,對原始、改進波紋管焊接結構抗疲勞能力進行了分析。結果表明:1)原始焊接狀態下,波紋管上封頭連接環處易出現焊接缺陷,厚、薄焊縫處應力分別為462.84MPa和816.81MPa,超出了材料的疲勞極限,是波紋管低周疲勞破壞的主要原因;2)理想無焊接缺陷狀態下,該型波紋管上封頭連接環焊縫區的應力大約為260MPa,安全系數約為2;3)改進型波紋管連接環焊縫焊趾區應力為113MPa,安全系數約為4。本文的研究可為金屬類波紋管的焊接結構優化和耐久性分析提供參考。

關鍵詞 焊接結構 金屬波紋管 裂紋擴展 使用壽命 仿真分析

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[責任編輯:lsj2019]
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