等径三通+长径弯头组合管件的三通支管转角处应力水平最高,相当于在圆柱筒体上径向大开孔,主管上的这部分面积失去了承载能力,其载荷只能叠加到支管的根茎部位,即三通肩部,故在此局部区域形成峰值应力,因此转角半径r是影响其极限载荷的重要结构参数。冷挤压成型三通的转角半径一般大于热压成型三通,对于其尺寸要求尚未发现可供参考的标准,目前各生产厂家都是根据自己的生产经验确定冷挤压成型三通肩部的过渡圆角。为了研究不同转角半径对组合管件承载能力的影响,笔者对13个含不同转角半径(1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20mm)的模型分别进行了极限载荷的有限元计算。

1.1结构及几何尺寸

   等径三通+长径弯头组合管件的结构简图如图1所示规格为DN40mm×2.5mm,具体尺寸见

表1。

1.2材料及力学性能

    组合管件材料为0Cr18Ni9不锈钢,因有限元计算所需,按照GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》规定对材料进行了拉伸试验,得到的真实应力-应变曲线如图2所示,其中σ0.2=328MPa,σb=1075MPa。