小直徑薄壁管件四點加載時的應力與撓度

萬 章,汪 睿,孔韋海,張 強

(1.合肥通用機械研究院,合肥230031;2.國家壓力容器與管道安全工程技術研究中心,合肥230031; 3.安徽省壓力容器與管道安全技術省級實驗室,合肥230031)

小直徑薄壁管件四點加載時的應力與撓度

萬 章1,2,3,汪 睿1,2,3,孔韋海1,2,3,張 強1,2,3

(1.合肥通用機械研究院,合肥230031;2.國家壓力容器與管道安全工程技術研究中心,合肥230031; 3.安徽省壓力容器與管道安全技術省級實驗室,合肥230031)

由于自身尺寸的限制,小直徑薄壁管件在進行抗應力腐蝕性能檢測時,難以制備出標準試樣并準確加載。使用四點加載的方法研究了小直徑薄壁管件舟形試樣軸向應力加載問題,推導出了加載應力與彎曲撓度的計算公式;并結合有限元軟件進行應力模擬,分析了加載應力、弦高、壁厚、外半徑對計算應力和模擬應力之間誤差的影響;最后采用試驗的方式評估了小直徑薄壁管件舟形試樣的計算應力與實際應力的誤差。結果表明:在相同條件下,正彎時試樣加載應力的誤差一般比反彎時的大;應力誤差隨外半徑的增大而增大,但幾乎不隨加載應力的改變而改變;管材壁厚對應力誤差的影響較為復雜;弦高對應力誤差的影響最為顯著,僅當反彎時弦高小于5 mm和正彎時弦高小于4 mm時,小直徑薄壁管件舟形試樣的計算應力與實測應力間的誤差在工程允許范圍內。

小直徑薄壁管件;四點加載;應力腐蝕;撓度

應力腐蝕是金屬在拉應力和腐蝕介質的共同作用下引起的破壞,屬于一種脆性破壞,斷裂前很少出現宏觀的塑性變形,往往導致沒有征兆的災難性事故發生[1-2]。……