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行业动态

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偏心异径管试件的实验
发布人:管理员 发布日期:2019-10-11 11:55:39 

    应变测量点见图 6.42 所示的异径弯管7 个径向横截面与其平底侧G、偏心侧C、中性线A 这三条特征经线的交点。由于各应力曲线图中的应力值由所测应变按弹性应力公式计算,而实际应变已可能包括塑性应变,因此,曲线中的应力均称为名义应力。同时,各应力曲线图中标识的大端和小端,对偏心异径管而言是指轴向高度等于零处和异径管高度处,由于这两个测量位置的应变片贴在焊缝上,焊缝的力学性能不清楚,因此,所测量得的名义应力值仅供参考。

偏心异径管横截面及其等分点

6.4.1 偏心异径管试件的基本情况

    偏心异径管①硬度及壁厚实测值见表6.9 和表6.10。横截面的序号和等分点的字母方位如图6.44 所示,偏心异径管的几何外型与标准有明显偏差。

偏心异径管⑥硬度实测值偏心异径管⑥壁厚实测值偏心异径管⑤承受内压时平底侧经向应力曲线 

    偏心异径管②试验后其过轴线剖面见附录图A12,其偏心侧和平底侧的壁厚均是中间较厚而大小两端较薄,平底侧大端因为外凸而显得不平底。

 6.4.2 内压作用

    1) 应力曲线 分析偏心异径管⑤承受内压的实验曲线图6.43 和图6.46:(1) 平底侧和中性线的应力曲线的形状走势基本相同,并且大端的应力曲线分明显分散,中间高度和小端的应力曲线十分集中。(2) 经线上的环向应力曲线与经向应力曲线两者的形状走势基本相同。(3) 偏心侧和中性线靠近大端的经向应力为低水平的压应力,其余应力均是拉应力。(4) 偏心侧的环向应力表现出大端处的环向应力较小端处的环向应力小,与壁厚分布有关。

 偏心异径管⑤承受内压时平底侧环向应力曲线偏心异径管⑤承受内压时偏心侧经向应力曲线

    2) 极限载荷分析 平底侧内压环向应力曲线与中性线的内压环向应力曲线基本重合一致,根据到22MPa 的内压环向应力曲线趋势的延长曲线图6.47 求得极限内压为25MPa。

 偏心异径管⑤内压作用时平底侧环向应力曲线

6.4.3 弯矩加载试验

    偏心异径管②和⑥分别进行了专门的弯矩试验,但两者的弯矩方向相反。

     1) 偏心异径管⑥的实验曲线 此时偏心异径管②的偏心侧受压,对应力曲线图6.48和图6.49 分析:(1) 偏心异径管在弯矩单独加载作用下平底侧、偏心侧、中性线的应力分布与其在相同方向弯矩和内压组合作用下的应力分布比较,两者的趋势基本一致。(2) 在承受弯矩拉伸作用的平底侧其经向应力分布曲线与中性线的经向应力分布曲线趋势一样,只不过在小端外的其他区域,平底侧的经向应力为拉应力,中性线的经向应力为压应力,但是两者的拉应力和压应力数值大小基本相等且接近零。(3) 经向应力要比环向应力大。

偏心异径管②承受弯矩时平底侧(受拉)经向应力曲线偏心异径管⑥承受弯矩时偏心侧(受拉)环向应力分布 

    2) 弯矩应力曲线 由图6.50 和图6.51 求偏心异径管⑥的极限弯矩如表6.11 所示。

 偏心异径管⑥在弯矩作用下偏心侧(受拉)小端截面的弯矩与经向应力曲线偏心异径管⑥在弯矩作用下偏心侧(受拉)小端截面的弯矩与环向应力曲线偏心异径管的极限弯矩

6.4.4 扭矩试验

    分析偏心异径管④扭矩作用的应力曲线:(1) 从大端直至管件中间高度,应力均由较低水平开始,非常缓慢地增大,接近管件小端时应力水平陡然增大至高水平。(2) 中性线和平底侧的最小主应力为压应力,其余应力为拉应力。(3) 除接近小端处外,中间段和大端各曲线集中在一起。再分析由平底侧小端应力变化绘制扭矩应力曲线图6.52 和图6.53,由最大主应力、最小主应力和最大剪应力求得的极限扭矩均为13.5kN·m。

偏心异径管④在小端扭矩作用下平底侧小端处的扭矩最大主应力曲线偏心异径管④在小端扭矩作用下平底侧小端处的扭矩最大剪应力曲线

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