碳素钢管─孔板大面积低应力接头技术

1．前言大型碳素钢换热器、洗涤器、冷凝器内的管束与管板接头工艺、过去国内可供借鉴的有胀接法、焊接法、胀接焊接法等多种，但由于一直未能妥善解决上述诸法所产生的管、板接头过大残余应力，致使这类设备在早期运行中，常出现大面积接头处开裂，给生产，科研造成巨大的经济损失。降低碳素钢管、板焊接接头残余应力的方法很多，如整体热处理、局部热处理、超压过载、喷丸和锤击等方法。但是，对于必须在安装现场施工管、板接头的大型换热器等设备，前三种方法是不能采用的。若使用喷丸法或锤击法，不仅费工费时，而且容易造成金属板面受…     

胀管计算图的使用和绘制

低压锅炉汽包和管子的连接,主要是胀接。胀接法就是用胀管器将管子胀在汽包和联箱上,得到紧固和严密的连接。紧固,就是要使管子的胀接部分能够承受住工作压力(水压或汽压),结构和水的重量产生的重力,以及热膨胀、温度变化所产生的应力,以保证管子不从管孔中拨出。严密,就是要不从管子胀接的地方漏水漏汽。胀少了,胀接口保证不了紧固和严密。如胀过     

自动管板氩弧焊机在换热器生产上的应用

介绍了WMZI-315型管子管板全位置数控脉冲氩弧焊机在换热器的管子与管板接头焊接中的应用，对手工氩弧焊和自动管板焊接进行了对比分析讨论。     

国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布试验研究

残余应力是影响钢压杆整体稳定承载力的重要缺陷因素之一.为获得合理的国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布模型,采用锯割法对不同截面尺寸的8个试件进行残余应力试验研究.根据实测数据,绘制各截面的残余应力分布图,研究板件宽厚比、板件厚度对残余应力大小及分布宽度的影响,组成截面各板件间的相关性及残余应力的自平衡性.分析结果表明:焊缝处残余拉应力大小与板件厚度及板件宽厚比无关,相应的分布宽度与板件厚度及板件宽厚比成反比;板件外伸段中部的残余压应力大小与板件厚度和板件宽厚比成反比,相应的分布宽度与板件厚度和板件宽厚比无关;各板件内的残余应力能够分别满足自平衡条件,且全截面上的残余应力也能满足自平衡条件.基于上述分析结果,提出能够准确描述试验结果的国产Q460高强钢焊接T形截面残余应力分布模型,并进行有限元分析验证,为后续焊接T形截面钢压杆整体稳定承载力的研究提供重要参考.     

胀管率影响因素之讨论

本文主要说明管子壁厚，管材线膨胀系数和胀管力对胀管率数值取值的影响。     

Q460高强钢焊接箱形截面残余应力研究

为研究国产Q460高强钢焊接箱形截面的残余应力分布规律,采用分割法对6个不同截面尺寸的试件进行了试验研究。基于测量数据,得到了不同试件全截面残余应力分布,研究了板件宽厚比、板件厚度等几何尺寸对残余应力的影响以及测量过程中人为产生的误差、截面板件间残余应力的相互影响及自平衡性等。试验结果表明：残余压应力与截面尺寸直接相关,残余拉应力与截面尺寸关系不大;采用分割法测量时人为操作产生的误差很小;截面4块板件的残余应力能够分别满足自平衡条件。提出了适用于Q460高强钢焊接箱形截面的残余应力分布模型和计算式,该模型能够准确反映截面尺寸的影响,且与试验结果吻合良好。     

高强度钢焊接H形截面构件残余应力分布试验研究

采用分割法对国产Q460C、Q690D和Q960D 3种高强度钢沿焊接H形截面纵向分布的残余应力进行了测量,以研究钢材强度、板件宽厚比、板件厚度、焊缝类型和焊接工艺等因素对残余应力分布的影响。板件厚度选用10 mm和20 mm,板件边缘采用火焰切割,焊缝类型为对接与角接组合焊缝(K型熔透焊缝)和角焊缝,焊接方式为CO_2气体保护焊和埋弧焊。试验结果表明:在所介绍的焊接工艺下,板件的残余应力值与钢材名义屈服强度无直接关系;翼缘焊缝区域的最大残余拉应力值与板件宽厚比无关;翼缘和腹板的残余压应力值分别随着板件宽厚比和板厚的增大而减小;翼缘和腹板的残余压应力值随着与焊缝区域距离的增大而呈现先增大后减小的趋势,部分转变为残余拉应力;焊缝类型和焊接工艺通过影响热源输入点的位置和深度而影响残余应力值。     

支管管件液压胀形专利技术发展情况

支管管件作为结构件或传输流体的中空零件,在家电、航空航天、汽车工业等领域应用极为广泛,随着技术的发展,管材胀形加工技术得到了越来越广泛的应用。本文主要围绕支管管件胀形技术在国、内外发展情况等内容进行研究,其中着重研究支管管件液压胀形技术。     

大直径污水管道更换工程中的非开挖液压胀管施工技术

非开挖液压胀管技术在国内使用不多,且多用于较小管径的施工,在大管径(400mm以上)管道的成功应用较少。在上海虹桥枢纽工程中采用液压胀管技术,成功地更换了大管径排水管道,并且取得了较好效果,该项技术值得进一步推广应用。     

低温管壳式换热器受压元件连接及焊接工艺

探讨了低温管壳式换热器的管子与管板、管板与壳体的连接方式及焊接工艺.     

砂土中锚板的抗拔机理与承载力计算模型研究

锚板上拔过程中板周土体变形破坏机理的研究对锚板极限承载力的可靠预测至关重要。通过室内模型试验,采用数字图像关联技术对锚板上拔过程中锚板周围土体的变形场进行了研究。分析结果表明：在锚板上拔过程中锚板周围土体伴随着剪胀现象,其应力水平、峰值摩擦角和剪胀角控制着破坏面的形状,进而影响着锚板的极限承载力。在此基础上,建立了锚板承载力计算模型。通过引入Bolton理论所建立的剪胀角、相对密实度和应力水平之间的关系,得到了锚板极限承载力的理论计算公式。该理论公式考虑了埋深率、剪切摩擦角、剪胀和应力水平等影响因素,可对不同密实度砂土中锚板的极限承载力进行预测。理论公式与其他学者的试验结果对比表明该理论模型计算结果与其他学者的试验结果有较好的一致性,验证了该理论模型的合理性。     

自应力硅酸盐混凝土离心管体膨胀与强度高位能抗衡的控制应用研究（下）

４管体膨胀的非抗衡防范当管体混凝土的强度或膨胀中任一因素作用过甚时，就会导致稳定期的管子处于非内抗衡状态，甚至有的情况呈现走向两个极端。如：强度过盛时，在管体上易呈现自应力水平的偏低而产生管子的低压开裂。若膨胀过甚时会有两种情况存在：其一，随管体膨胀增大、强度下降使其抗渗性急剧下降，严重时引起保护层的局部脱落；其二，在膨胀太过余时，则会引起管子的胀坏，甚至出现后胀。欲防止管子非抗衡态的出现，笔者建议做好以下四项防范措施。４－１原料选择配方及养护参数因原材料水泥强度及石膏比表面积能直影响配成水泥的…     

焊接圆钢管残余应力试验研究

为研究焊接圆钢管的纵向残余应力分布规律,采用分割法对9个不同截面尺寸、不同钢材强度、不同加工工艺的试件进行了测量。基于测量数据,得到了不同尺寸试件的全截面残余应力分布和拉、压残余应力的大小,研究了圆钢管径厚比、钢材强度、热镀锌处理对残余应力的影响以及测量过程中人为误差对测量结果的影响。试验结果表明,高强度钢材焊接圆钢管的残余应力分布较均匀,热镀锌处理降低了圆钢管的最大残余拉应力;采用分割法测量时人为操作产生的误差很小。最后,提出了完整的适用于焊接圆钢管截面的残余应力分布模型,并进行有限元模拟,与试验结果吻合良好,为进一步对焊接圆钢管整体稳定进行有限元分析提供参考资料。     

考虑表面效应的纳米圆形薄板振动

基于Gurtin的表面弹性理论考虑表面弹性和残余表面应力,建立周边固支的轴对称纳米圆板的振动微分方程。研究残余表面应力对纳米板振动频率和主振型的影响。结果表明:前四阶固有频率分别随着残余表面应力参数的增大而减小;但残余表面应力对一阶固有频率和主振型影响最大,随着振动阶数的增大,残余表面应力对固有频率和主振型的影响逐渐减小;同时对于一阶固有频率,板的厚度越薄或者板的半径越大,受残余表面应力的影响越大。     

460MPa高强度钢焊接箱形截面残余应力的试验研究和模型分析

使用分段法对460MPa高强度钢焊接箱形截面的残余应力进行试验研究和模型分析。对由不同宽厚比和厚度的钢板焊接而成的6个箱形截面进行测试,得到超过2000个原始数据,以此量化压缩和拉伸残余应力的大小和分布。阐明了宽厚比和板厚对残余应力的影响、人为误差以及各构件的相互作用。研究结果表明,压缩残余应力的大小与截面尺寸相一致,而焊缝附近区域的拉伸应力与截面尺寸关系不大。由2个人对相同截面进行测量,对测量结果进行比较,结果表明人为测量误差较小。由于每个板内的残余应力平衡,各构件之间没有残余应力。最后,建立分布模型及其简化形式,模型分析结果与试验结果相符。     

盐胀作用下埋地钢筋混凝土板受力性能试验研究

基于青海盐渍土地区埋地钢筋混凝土板现场模型试验,研究了考虑温度影响的盐渍土盐胀作用下钢筋混凝土板内及其表面的应力变化规律,并将其定义为“盐胀应力”。利用钢筋混凝土板内外应变监测结果,通过理论分析得出盐胀应力计算公式。基于Sum of sine函数模型将1年周期内盐胀应力的变化过程以及相对应的盐胀作用划分为发展阶段、稳定阶段、下降阶段3个阶段。其中发展阶段为每年10月至次年2月,温度变化范围为0～10℃,在该温度范围内,随着温度降低,盐胀应力不断增加,说明盐胀现象愈为强烈。对青海盐渍土地区的埋地结构物设计提出了建议,以期最大程度地减少盐渍土对埋地结构物的破坏。     

接触面模型对面板与垫层间接触变形及面板应力的影响

对某在建面板堆石坝进行了三维有限元静、动弹塑性计算,分析了接触面模型对面板与垫层间接触面变形及面板应力的影响。面板与垫层接触面分别采用:双曲线(仅静力计算)、理想弹塑性及广义塑性接触面模型。结果表明:竣工期,3种模型计算的面板应力是基本一致的。满蓄期,3种模型计算的面板顺坡向应力分布规律基本一致,但面板坝轴向应力的分布规律和量值有较明显的差别。蓄水时广义塑性接触面模型计算的接触面的应力路径和剪切位移与双曲线和理想弹塑性存在较大的差异。在地震荷载下,理想弹塑性和广义塑性接触面模型计算的地震后坝体残余变形引起的面板顺坡应力基本一致,但面板坝轴向应力差别较大。理想弹塑性模型只有当应力达到峰值时才产生塑性变形,这样会低估接触面的残余变形,不能与坝体残余变形相协调,高估了坝体残余变形对面板应力的影响。广义塑性接触面模型能更好的反映三维条件下接触面的剪胀、剪缩、硬化、软化、循环残余变形及颗粒破碎特性,更符合实际情况。     

对Q345钢板焊接应力与变形的分析

针对大型升船机承船厢板焊后应力与变形问题,分析了焊接残余应力、变形,提出了减少焊接残余应力、变形的措施,为实际生产中控制残余应力、变形提供了有益的指导。     

考虑围压影响的深埋圆隧围岩应变软化与剪胀特性分析

 不同围压下岩石应变软化与剪胀特性不同,若在隧洞开挖中考虑围岩塑性区域内变化围压影响,其应力–应变场求解方式将区别于既有文献中的传统方法。根据围压影响下应变软化围岩的临界塑性剪切应变变化特征,给出改进的判断围岩是否进入塑性残余区域的规则;引入考虑围压与临界塑性剪切应变的非线性剪胀模型。基于Hoek-Brown屈服准则,根据一定径向应力增量将围岩塑性软化与残余区域分层,采用有限差分法对围岩应力–应变场进行求解;为分析围压对围岩稳定性的影响,根据临界塑性剪切应变与剪胀系数变化与否,设定4种非线性力学模型,深入分析并比较4种力学模型下临界塑性剪切应变、剪胀系数与围岩变形等在塑性软化与残余区域的分布规律。研究结果表明：地质强度指标GSI较小时,考虑围压影响下的围岩应力–应变场与未考虑时差异明显;此时临界塑性剪切应变的减小对开挖边界的围岩剪胀性具一定抑制作用。     

盾构隧道复合管片接头板焊接的数值模拟研究

焊接变形及残余应力的存在会对焊接构件的应用产生不利影响,进行结构构件焊接变形的高精度预测和残余应力的分布预测具有重要的工程意义。本文针对复合管片接头板构件,利用ABAQUS有限元软件建立复合管片面板及接头板的三维实体模型,同时考虑材料非线性、几何非线性和边界非线性,并基于热-弹-塑性有限元法对接头板四周的焊接进行了模拟,分析了不同焊接顺序、环境温度及拘束状态对接头板焊接变形和残余应力的影响。结果表明:焊接顺序对复合管片接头板的变形有明显影响,采用平行对称焊接,先焊接长焊缝,后焊接短焊缝的顺序可有效降低Z方向的变形量;环境温度会改变构件残余应力的分布,随着环境温度的升高,纵向残余拉应力逐渐较小,距接头板上边缘约140～280 mm范围内的压应力也减小,而其他范围内的压应力呈增大趋势;拘束状态对纵向残余拉应力的影响较小,对纵向残余压应力的分布影响较大,在相距600～840 mm范围内设置两个对称拘束可对焊接变形起到控制作用。