方断面锥形管无模拉伸实验

在锥形管无模拉伸实验的基础上,研究了各种工艺参数对方断面锥形管外形和断面形状的影响,分析了方断面锥形管无模拉伸时影响断面形状膨胀程度的因素.结果表明,方断面管拉伸断面形状膨胀率随拉伸变形区宽度的增大而减小,随断面减缩率增大而增大,随方管壁厚增大而减小,当壁厚和变形区宽度都比较大时,几乎不产生膨胀现象.采用无模拉伸的方法可以加工带有一定锥度的方断面锥形管,加工后方断面锥形管的轮廓与控制曲线的计算结果一致性较好.     

大型锥形方管特种成形工艺

在研究大型锥形方管无模拉伸变形机理的基础上,建立了大型锥形方管无模拉伸速度控制模型,制定了大型锥形方管无模拉伸特种成形工艺以及确定主要工艺参数.用无模成形代替普通的大型锥形方管生产工艺中的全部成形工序,工艺及设备简单,无模拉伸的同时完成形变热处理,提高产品的综合性能.该方法特别适用于强度高、摩擦力大、塑性低的变断面管件.模拟实验结果表明,无模拉伸工艺能够拉伸出较理想的锥形方管,产品的尺寸精度及外观均较折弯焊接的钢管优越.实际尺寸与理论尺寸误差小于7.8%,具有实用价值.     

大型锥形方管特种成形工艺

在研究大型锥形方管无模拉伸变形机理的基础上，建立了大型锥形方管无模拉伸速度控制模型，制定了大型锥形方管无模拉伸特种成形工艺以及确定主要工艺参数.用无模成形代替普通的大型锥形方管生产工艺中的全部成形工序，工艺及设备简单，无模拉伸的同时完成形变热处理，提高产品的综合性能.该方法特别适用于强度高、摩擦力大、塑性低的变断面管件.模拟实验结果表明，无模拉伸工艺能够拉伸出较理想的锥形方管，产品的尺寸精度及外观均较折弯焊接的钢管优越.实际尺寸与理论尺寸误差小于78%，具有实用价值.     

路灯电杆无模拉伸工艺研究

研究路灯电杆无模拉伸特种成形方法解决路灯电杆难于塑性成形的问题.在对锥形电杆无模拉伸变形机理分析的基础上,制定出了路灯电杆无模拉伸生产工艺,给出了路灯电杆无模拉伸的速度变化模型,提出了主要工艺参数的确定方法.无模拉伸方法比传统加工方法工艺设备简单,并且由于不受模具限制,该方法特别适用于常规加工方法难以成形的高强度、高摩擦、低塑性及长尺寸变断面管材,具有一定的使用价值.     

管材无模拉伸壁厚变化规律研究

采用上限法对管材无模拉伸时壁厚变化规律进行了理论研究，提出了管材无模拉伸时壁厚变化与拉伸管材外径、内径及断面减缩率之间的关系。     

确定锥形管无模拉伸速度制度的数学模型

无模拉伸是一种金属柔性塑性加工方法,它的应用消除了常规拉拔过程存在的缺陷,使轴向变断面制品的拉伸成形以及难变形材料的成形加工问题得到很好解决.在分析锥形管无模拉伸的变形机制及可行性的基础上,提出了锥形管无模拉伸速度或冷热源移动速度的理论计算方法,并给出了相应的数学模型.实验研究证明,提出的速度模型较好地表达了无模拉伸速度变化规律,可用于确定有关的速度制度.     

地下换热管冻胀变形实验研究

针对地下换热管0℃以下低温运行工况,开展土壤冻胀挤压换热管变形的实验研究.本实验以U型换热管为例,基于变温运行模式,应用冻结锋面追踪和应变测试手段,研究冻结区发展和管截面变形特性,以及换热管初始变形对其冻胀变形的影响.研究表明,土壤冻结区不均衡发展,发展速度逐渐降低;受其影响,管截面呈现椭圆化变形,变形程度随冻结区发展而不断增大,且增大速度逐渐降低;初始变形可使换热管在冻胀过程中变形程度增加.     

无模拉伸温度场的实验研究

在自制的无模拉伸机上,研究了无模拉伸温度场的形态及其影响因素,分析了无模拉伸温度场的变化规律,提出以被拉伸线材的最高温度、内部与表面层的温差及变形区轴向温度梯度作为反映无模拉伸温度场形态的特征参数。实验和分析表明:加热线圈和冷却装置的移动速度的增大,使拉伸温度下降,变形区的轴向温度梯度减小。而变形程度的增大,加热线圈与冷却喷嘴间距的减小,使无模拉伸温度下降,增大变形区的轴向温度梯度。在高频感应加热条件下,导磁性材料的拉伸温度受加热线圈和冷却装置的移动速度影响小。     

管材无模拉伸壁厚变化规律实验研究

对管材无模拉伸时壁厚变化规律进行了实验研究。研究结果表明，管材无模拉伸时，管材壁管之比、内径之比、外径之彼此成正比。且当相对厚度足够小时，其比例系数Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３均接近于１。另外，冷热源间距对管材壁厚度变化也有影响。     

QSTE700型冷弯高强度钢方管的冷作硬化效应

针对直接成方冷弯QSTE700型高强度钢方管的直边和角部进行单向拉伸试验,分析了其不同部位的力学性能,并将试验结果与普碳钢方管进行对比.结果表明:成形后,高强度钢方管直边部分的屈服强度和抗拉强度的增幅不大,焊缝区域的屈服强度提高了约10%;方管角部的屈服强度平均增幅为17.78%,明显低于普碳钢方管角部屈服强度的增幅,角部屈服强度的提高与实际的成形圆角有关.同时,将方管分为直边区和角部区,分别赋予材料真实力学性能参数进行有限元模拟,所得结果比均匀化材质更接近于真实情况.     

分离式热管蒸发段传热特性试验研究

通过对分离式热管水平及小倾角 ( 0°～ 5°)蒸发段传热特性的大比例尺模型的试验研究 ,获得了其壁温特性及换热规律 ,探讨了热流密度、工作温度、倾角及充液率等因素对传热特性的影响 .结果表明 ,与蒸发段垂直布置的分离式热管相比 ,水平及小倾角热管的换热系数较小 .特别是当热流密度大于 2 0kW /m2 时 ,蒸发管上下管壁温差增大 ,沿管长方向上管壁温度的波动较大 ,使上壁的换热系数降低 ,局部烧干热负荷过早出现 ,使热管的工作范围减小 .此外 ,还得出了水平蒸发管平均换热系数的无量纲准则关系式 .     

分离式热管传热及水动力特性的可视化研究

本文通过玻璃分离式热管模型,对分离式热管内部流动、传热等进行可视化实验观察,并着重就几个主要影响因素,如外界工况、充液量、结构布置等,对分离式热管加热部分和冷却部分流动及传热的影响进行了分析、观察,叙述和揭示了分离式热管内部的流动和传热规律及其机理.     

管材相贯接头焊材用量的参数化计算

针对导管架建造过程中存在大量管件相贯的焊接作业,对管件相贯焊材用量的计算进行了研究.在建立两管相贯线焊接坡口数学模型的基础上,用积分法在被切管的轴剖面上计算焊缝的截面在其相邻小角度内的焊缝体积,再在整个支管圆周内根据两面角选择不同的两面角模型分段积分求解总的焊材填充体积.对多管搭接类型先应用相贯线方程求出支管与各管相贯的角度区间,再按两管相贯方法进行计算.在此基础上结合其他一些常用的焊接接头类型开发了焊材计算软件,说明了软件使用方法,并对软件进行了测试计算.结果表明,该方法能够显著提高焊材用量计算的效率和精度,计算误差控制在3%以内.     

水平井段管柱屈曲与摩阻分析

利用有限差分法和Newton迭代法 ,计算了斜直井段管柱螺旋屈曲临界力、沿螺旋段分布的管柱与井壁接触力以及后屈曲平均侧向接触力。分析了钻杆接头对水平井段钻柱屈曲临界力和弯曲应力的影响 ,提出了计算钻柱正弦屈曲临界力的新方法。结果表明 ,当轴向压力较小时 ,钻杆接头引起钻柱弯曲应力 ;当轴向压力较大时 ,接头会抑制螺旋屈曲的发生 ,降低钻柱的弯曲应力。另外 ,给出了水平井段钻柱出现反转的判别式。     

泡沫铝填充钢管横向压缩吸能特性试验

为了解填充泡沫铝对钢管吸收能量的影响及其能量吸收特性,通过试验方法研究了单个空钢管与泡沫铝填充钢管的准静态横向压缩性能及吸能特性。研究结果显示:空钢管在横向压缩作用下,其名义应力应变曲线关系与多孔金属材料比较相似。相同壁厚的钢管在横向压缩下,管径越大,其名义屈服应力越小,平台段越长。填充泡沫铝能改变其变形机制,提高钢管在横向压缩下的屈服应力值,较大地提高其能量吸收性能。泡沫铝密度对这种性能的提高影响较小,而钢管的直径对其影响较大。     

二维声子晶体的弹性波禁带及其影响因素

选取了5种不同材料组分和2组不同截面形状散射体的声子晶体作为研究对象，利用平面波展开法研究了二维固相双组分正方点阵声子晶体中z向剪切波的频率带结构，探讨了材料特性和截面形状对禁带的影响．结果表明：填充物的密度和弹性模量比基体的大时，容易产生弹性波禁带，材料的密度比剪切模量更能影响弹性波禁带的宽度，圆截面散射体的结构在总体上比正方形截面更容易产生弹性波禁带．     

不同规格节流孔板的节流和声学特性

为探究节流孔板开孔形状及结构对管道压降效果及振动辐射噪声的影响,在消声室内对开孔面积相同的圆形和方形节流孔板、开孔面积不同的圆形节流孔板、圆形台阶状节流孔板进行了振动及声压级测试,并通过仿真模拟分析了不同节流孔板性能差异的内在机理.结果表明:方形节流管道的流体在运行过程中的机械能损失最大,与同样开孔面积的圆形节流管道的压降最大相差12.6kPa,且该管道测点在全频域范围内的应变幅值和声压级均明显高于其他3种管道;台阶形节流孔板使管内流体局部最小压力有效提升,减少汽蚀的产生,故该管道辐射声压级最小.     

含周向裂纹管道在非对称弯矩组合载荷作用下塑性极限载荷分析

根据净截面垮塌准则 ,分别求出了含埋藏裂纹、外表面裂纹、内表面裂纹、穿透裂纹管道在非对称弯矩、内压及轴力三种载荷共同作用时的塑性极限载荷计算公式 ,并给出了穿透裂纹在纯弯曲时中性轴圆心角和无量纲弯矩系数随裂纹偏离角的变化情况。所给出的计算公式可用于管道安全评价。     

变管径冻结管对地铁联络通道冻结温度场的影响分析

在地铁联络通道的冻结法的设计与施工中,冻结管通常为倾斜放射布置。这导致联络通道不同横截面冻结管间距不同,最终引起冻结温度场的不均匀发展。以郑州地铁5号线联络通道为背景,在冻结管内盐水流量不变的情况下,对现行冻结管的尺寸做出调整,通过改变冻结管尺寸来改变管内的盐水在不同位置的流速,从而改变冻结管不同截面的对流换热系数,使联络通道的冻结温度场得到均匀发展。利用ADINA数值分析软件对联络通道冻结法设计建立三维模型,分析改变管径后,整个冻结过程中联络通道各个截面温度场的发展情况。结果表明,在同一冻结工程中,联络通道各个截面的冻结壁厚度及冻结平均温度趋于一致,且冻土交圈完成的时间得到了缩短,这表明通过改变冻结管的尺寸能够显著改善冻结温度场的不均匀发展问题。