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異徑管應力分析

異徑管在受壓管道系統中是常見的重要部件,但對異徑管問題的研究基本還是空白。通過理論分析對內壓以及面內矩、扭矩作用下同心異徑管、偏心異徑管、異徑管的應力進行了研究,通過有限元數值分析和實驗進行了驗。

　　主要工作有:

　　1推導了內壓作用下異徑管的環向應力公式和經向應力公式。在相應的結構參數條件下,異徑管的環向應力公式可以轉化為同心異徑管、偏心異徑管、或等徑管的環向應力公式。在此基礎上推導了異徑管的限壓力式。異徑管的限內壓由其大端截面控制。

　　2推導了異徑管的限矩公式,異徑管的限矩由其小端截面控制。同心異徑管、偏心異徑管限矩均相當于與小端口截面尺寸相同的直管的限矩。異徑管限矩由與小端面尺寸相同的同心異徑管、偏心異徑管的限矩作為基礎項,再乘以矩系數。根據異徑管曲系數的大小分為四個區間,矩系數分別按相應區間的回歸式計算。

　　3推導了異徑管的限扭限公式,異徑管的限扭矩均由其小端截面控制,相當于與小端口截面尺寸相同的直管的限扭矩公式作為基礎項,再乘以系數。同心異徑管限扭矩相對要比偏心異徑管的限扭矩略大一點,異徑管大端面截面承受扭矩時的限扭矩相對要比小端面截面承受扭矩時的限扭矩小。在異徑管承受端面扭矩作用上,還提出了一端的扭矩法完全傳遞到另一端的概念,扭矩在傳遞中會逐漸轉化為矩。90°管一個端面的矩既可由另一個端面的扭矩轉化而來。

　　4提出了同心異徑管、偏心異徑管和異徑管的有限元模型建模法。

　  總結出應力分布或形的特征:

　　(1)內壓作用下同心異徑管大小端的面積壓力差產生的矩引起大端相對張、小端相對收縮的現象;

　　(2)內壓作用下偏心異徑管偏心側大端內表面及偏心側中部外表面的環向應力。

　　5上述理論成果經過了有限元數值分析和實驗驗。實驗還表明,內壓作用下環殼的曲半徑和管截面半徑均增大,而管壁厚化很小。

徑管制作方法

　　異徑管的圓度不應大于相應端外徑的1%，且允許偏差為±3mm。

　　異徑管(大小)是用于管道徑的一種管件。通常采用的成形工藝為縮徑壓制、擴徑壓制或縮徑加擴徑壓制，對某些規格的異徑管也可采用沖壓成形。

　　縮徑/擴徑成形

　　異徑管的縮徑成形工藝是***與異徑管大端直徑相等的管坯放入成形模中，通過沿管坯軸向方向的壓制，使金屬沿模腔運動并收縮成形。根據異徑管徑的大小，分為一次壓制成形或多次壓制成形。

　　擴徑成形是采用小于異徑管大端直徑的管坯，用內沖模沿管坯內徑擴徑成形。擴徑工藝主要解決徑偏大的異徑管不易通過縮徑成形的情況，有時根據材料和產品成形需要，***擴徑與縮徑的方法合并使用。

　　在縮徑或擴徑形壓制過程中，根據不同材料和徑情況，確定采用冷壓或壓。通常情況下，盡量采用冷壓，但對多次徑而引起嚴重的加工硬化的情況、壁厚偏厚的情況或合金的材料宜采用壓。

　　沖壓成形

　　除使用管為原料生產異徑管外，對部分規格的異徑管還可用板采用沖壓成形工藝進行生產。拉伸所使用的沖模形狀參照異徑管內表面尺寸設計，用沖模***下料后的板沖壓拉伸成形。

耐磨管件种类：

1.离心浇铸复合管

离心浇铸复合管是采用“自蔓燃高温合成-高速离心技术”制造的复合管材，在高温高速下形成均匀、致密且表面光滑的陶瓷层及过渡层。因为制作工艺简单，成本较低，适合长距离输送粉体采用，但是其耐磨性比耐磨陶瓷管道稍差，一般用作直管。

2.贴片耐磨管

贴片耐磨管是用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，经加温固化后形成牢固防磨层。该种产品制作工艺相对简单，制作周期短，成本相对较低。

3.点焊装卡式耐磨管

点焊装卡式耐磨管是用耐高温强力粘胶将中间带孔的氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，同时配合点焊工艺透过小孔将陶瓷牢固地焊接在钢管内壁。为保护焊点，上面再旋上陶瓷盖帽。每块瓷片不但互压互插，而且每块瓷都形成梯形角度，使瓷块之间紧密连接，无缝隙；当一圈的后一块紧密嵌入后，瓷块之间形成360°的机械自锁力（这种技巧在几个世纪前就被运用在中国桥梁建筑工程上）。每块瓷片不但互压互插，而且每块瓷都形成梯形角度，使瓷块之间紧密连接，无缝隙；该种产品制作工艺相对复杂，制作周期较长，成本较高。

4.一体成型耐磨管

一体成型是将管件整体烧制后，用填充料将其浇筑在钢管内部组装而成。该管道内壁光滑、密封性密封性好，具有良好的耐磨、耐腐蚀性能。但是该种产品制作周期长、成本高。

5.全称陶瓷内衬复合钢管

复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。因此，复合管具有良好的耐磨、耐热、耐蚀及抗机械冲击与热冲击、可焊性好等综合性能。是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等理想的耐磨、耐蚀管道

      大口径弯头一般指的是在口径在DN600以上，大口径弯头包括大口径直缝弯头，大口径无缝弯头对焊弯头。市场上使用多的是对焊弯头，直缝和无缝在大口径方面除了在原材料设备技术，再就是价格比较昂贵。

      大口径弯头按照角度可以分为45度大口径弯头，有90度大口径弯头和180度大口径弯头及其它不同的角度的弯头。按照材质可以分为碳钢大口径弯头，不锈钢大口径弯头，合金钢大口径弯头。

      按照的曲率半径可分为长半径大口径弯头和短半径大口径弯头。大口径弯头主要的标准，电标，中石化标准，船用标准，日标，美标等。大口径弯头具有内壁光滑、热媒流动阻力小，耐酸碱、使用寿命长，安装方便等优点。