V形膨胀节的承载和补偿能力分析及膨胀节成形过程模拟
膨胀节是受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一，除了位移补偿的作用之外，还同时兼有减震降噪和密封的功能。膨胀节是一个比较特殊的受力结构，在使用中要求它既要有高的承压能力，又要有良好的柔性。此外，膨胀节还应具备一定的稳定性和疲劳寿命。因此，由于结构和要求特殊，膨胀节的设计、选材、制造、试验等不同于一般的压力容器和管件等结构件，它的设计必须遵循特有的规范和标准。
本论文对不同侧壁偏角的V形膨胀节进行了承载能力和变形补偿能力的有限元分析，目的是为V形膨胀节的推广和相关标准的制订提供一定的参考。
首先，论文建立了不同侧壁偏角的V形膨胀节的参数化有限元模型，分别采用分析设计和极限分析两种方法考察了V形膨胀节承受内压和轴向载荷的能力。结果表明：分析设计和极限分析两种方法的结果一致，侧壁偏角越小，内压承载能力越强，轴向承载能力越弱。
其次，论文采用分析设计法对不同侧壁偏角的V形膨胀节进行了变形补偿能力的分析。结果表明：侧壁偏角越小，轴向补偿能力越强。
最后，对膨胀节的成形过程进行了数值模拟。使用三维实体单元进行建模，对其进行静力分析，施加膨胀节成形时的最终载荷，得到了膨胀节成形时，成形模各部分及管坯的应力情况；使用二维实体建模，对其进行瞬态分析，模拟了膨胀节的成形过程。
V形膨胀节;侧壁偏角;承载能力;变形补偿能力;有限元分析;液压成形;热补偿;受热管网
北京化工大学
硕士
化工过程机械
钱才富
2009
中文
TK172
72
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）