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基于正交试验的波纹管结构参数优化及疲劳寿命分析
被引量:
12
1
作者
宓乐峰
孙丹
+1 位作者
王旭
李天祥
《压力容器》
北大核心
2023年第3期38-46,共9页
波纹管广泛应用在化工管道连接处,其疲劳寿命作为重要的性能指标。在对疲劳寿命预测过程中,出现研发周期长、经费高等问题。以3层U形金属波纹管为研究对象,建立有限元模型,运用Ansys软件考虑流固耦合作用来研究金属波纹管疲劳失效问题...
波纹管广泛应用在化工管道连接处,其疲劳寿命作为重要的性能指标。在对疲劳寿命预测过程中,出现研发周期长、经费高等问题。以3层U形金属波纹管为研究对象,建立有限元模型,运用Ansys软件考虑流固耦合作用来研究金属波纹管疲劳失效问题。根据理论公式计算理论疲劳寿命,对比有限元计算的疲劳寿命,误差为4.66%,证实利用有限元计算波纹管疲劳寿命的可靠性;分析U形波纹管不同的结构参数对疲劳寿命的影响;通过采用正交试验优化波纹管参数,得到优化方案并开展试验进行验证。结果表明,对3层U形波纹管结构参数进行设计优化的方法是切实可行的。
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关键词
金属波纹管
流固耦合
疲劳寿命
正交试验
有限元分析
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职称材料
多层高温合金波纹管液压胀形波高精确控制
被引量:
1
2
作者
刘健
李亮
+1 位作者
刘静
李兰云
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期80-87,共8页
针对波纹管液压成形后回弹易导致波高偏离设计尺寸的问题,运用ABAQUS有限元软件对波纹管液压成形及回弹过程进行了数值模拟,基于Box-Behnken试验设计,建立了成形参数与波高之间的二次多项式预测方程。建立了波高控制模型,在成形参数可...
针对波纹管液压成形后回弹易导致波高偏离设计尺寸的问题,运用ABAQUS有限元软件对波纹管液压成形及回弹过程进行了数值模拟,基于Box-Behnken试验设计,建立了成形参数与波高之间的二次多项式预测方程。建立了波高控制模型,在成形参数可控性分析的基础上,给出了改变模片厚度和内压力的波高控制方法。在以上分析的基础上,通过数值迭代求解得到了控制波高的参数组合并进行了试验验证。结果表明,试验样件的波高与设计值的误差为0.31%,由此验证了控制方案的可行性,成功实现了对波纹管波高的精确控制,为此类零件的精确液压成形提供了参考。
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关键词
多层高温合金波纹管
液压胀形
波高控制
数值模拟
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职称材料
三层U形波纹管疲劳寿命影响因素分析
被引量:
6
3
作者
张祖铭
李亮
+3 位作者
于文峰
梁晓东
卢衷正
王旭
《压力容器》
北大核心
2021年第10期47-52,65,共7页
利用ANSYS在考虑材料弹塑性、边界条件非线性、几何非线性的情况下,对某三层U形波纹管的疲劳寿命进行了预测计算;对比分析有限元分析结果与理论公式计算结果,说明有限元分析方法的可行性。针对波纹管的结构参数分别选取不同数值,并结合...
利用ANSYS在考虑材料弹塑性、边界条件非线性、几何非线性的情况下,对某三层U形波纹管的疲劳寿命进行了预测计算;对比分析有限元分析结果与理论公式计算结果,说明有限元分析方法的可行性。针对波纹管的结构参数分别选取不同数值,并结合有限元模拟计算结果,在保证波纹管稳定性的前提下,发现该三层U形波纹管可通过适当增加波高、波数,减小波距、单层壁厚等调整其结构参数的方法来提高整体的疲劳寿命。
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关键词
三层U形波纹管
疲劳寿命
边界条件非线性
有限元分析
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职称材料
升温时效处理7075铝合金在含SRB模拟海水中的应力腐蚀行为
被引量:
2
4
作者
刘慧瑶
李亮
+3 位作者
刘馨忆
王旭
杨坪
吴明
《材料科学与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期45-51,共7页
7系铝合金是一种可热处理强化的铝合金,通过改变热处理工艺的方法可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能。本文研究了不同升温时效处理下,铝合金在含硫酸盐还原菌(SRB)模拟海洋溶液中的应力腐蚀行为,并通过应力-应变曲线和断口形貌,对比分析...
7系铝合金是一种可热处理强化的铝合金,通过改变热处理工艺的方法可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能。本文研究了不同升温时效处理下,铝合金在含硫酸盐还原菌(SRB)模拟海洋溶液中的应力腐蚀行为,并通过应力-应变曲线和断口形貌,对比分析了铝合金在无菌溶液和SRB溶液中的应力腐蚀行为差异。研究表明,升温时效处理可以提高合金的自腐蚀电位,降低腐蚀电流密度和合金的应力腐蚀敏感性。硫酸盐还原菌(SRB)通过代谢促进了合金的腐蚀,改变了合金应力腐蚀开裂的机理,使合金的应力腐蚀开裂主要机理由阳极溶解转变为氢致开裂。
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关键词
7系铝合金
升温时效
SRB
应力腐蚀
氢致开裂
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职称材料
特高压GIL用伸缩节的研制及型式试验
被引量:
5
5
作者
陈允
崔博源
+5 位作者
韩先才
张鹏飞
卢鹏
徐家忠
李洪伟
王涛
《高压电器》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期164-170,共7页
苏通GIL综合管廊工程采用隧道中敷设特高压GIL的方式跨越长江,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。伸缩节是GIL的关键部件,起到补偿GIL设备安装误差以及GIL筒体的热胀冷缩等的作用,对GIL整体...
苏通GIL综合管廊工程采用隧道中敷设特高压GIL的方式跨越长江,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。伸缩节是GIL的关键部件,起到补偿GIL设备安装误差以及GIL筒体的热胀冷缩等的作用,对GIL整体柔性设计至关重要。苏通GIL综合管廊工程可靠性要求极高,对伸缩节提出了大补偿量、高气密性、较小基础作用力和长寿命的综合技术要求,伸缩节的设计制造难度很大。本文介绍了特高压GIL用伸缩节的技术参数、选型依据和结构设计,研制了大尺寸直管压力平衡型伸缩节,总长1.8 m,设计轴向温度补偿量±55 mm,工作波纹管和平衡波纹管均采用7层0.5 mm厚的304L不锈钢板压制而成。制定了特高压GIL用伸缩节型式试验方案,严格考核了伸缩节性能,在考虑初始位移的情况下疲劳寿命试验按照年变化量进行了30 000次,未发生柱失稳且泄漏率仍小于0.1%/年。高性能伸缩节的成功研制支撑了苏通GIL综合管廊工程的整体方案设计,给特高压GIL的长期稳定运行提供了安全保证。
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关键词
特高压
气体绝缘输电线路(GIL)
伸缩节
型式试验
疲劳寿命试验
气密性
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职称材料
题名
基于正交试验的波纹管结构参数优化及疲劳寿命分析
被引量:
12
1
作者
宓乐峰
孙丹
王旭
李天祥
机构
辽宁石油化工大学机械工程学院
沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
出处
《压力容器》
北大核心
2023年第3期38-46,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51574147,51790481)。
文摘
波纹管广泛应用在化工管道连接处,其疲劳寿命作为重要的性能指标。在对疲劳寿命预测过程中,出现研发周期长、经费高等问题。以3层U形金属波纹管为研究对象,建立有限元模型,运用Ansys软件考虑流固耦合作用来研究金属波纹管疲劳失效问题。根据理论公式计算理论疲劳寿命,对比有限元计算的疲劳寿命,误差为4.66%,证实利用有限元计算波纹管疲劳寿命的可靠性;分析U形波纹管不同的结构参数对疲劳寿命的影响;通过采用正交试验优化波纹管参数,得到优化方案并开展试验进行验证。结果表明,对3层U形波纹管结构参数进行设计优化的方法是切实可行的。
关键词
金属波纹管
流固耦合
疲劳寿命
正交试验
有限元分析
Keywords
metal bellows
fluid structure coupling
fatigue life
orthogonal test
finite element analysis
分类号
TH131 [机械工程—机械制造及自动化]
TG115 [金属学及工艺—物理冶金]
O346.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
多层高温合金波纹管液压胀形波高精确控制
被引量:
1
2
作者
刘健
李亮
刘静
李兰云
机构
西安石油大学材料科学与工程学院材料加工工程重点试验室
重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点试验室
沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
出处
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期80-87,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51875456)
陕西省教育厅科研计划项目(20JC029)
+1 种基金
汽车零部件先进制造技术教育部重点试验室开放课题(2018KLMT03)
西安石油大学研究生创新与实践项目(YCS20112022)。
文摘
针对波纹管液压成形后回弹易导致波高偏离设计尺寸的问题,运用ABAQUS有限元软件对波纹管液压成形及回弹过程进行了数值模拟,基于Box-Behnken试验设计,建立了成形参数与波高之间的二次多项式预测方程。建立了波高控制模型,在成形参数可控性分析的基础上,给出了改变模片厚度和内压力的波高控制方法。在以上分析的基础上,通过数值迭代求解得到了控制波高的参数组合并进行了试验验证。结果表明,试验样件的波高与设计值的误差为0.31%,由此验证了控制方案的可行性,成功实现了对波纹管波高的精确控制,为此类零件的精确液压成形提供了参考。
关键词
多层高温合金波纹管
液压胀形
波高控制
数值模拟
Keywords
multilayer high-temperature alloy bellows
hydroforming
convolution height control
numerical simulation
分类号
TG386.43 [金属学及工艺—金属压力加工]
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职称材料
题名
三层U形波纹管疲劳寿命影响因素分析
被引量:
6
3
作者
张祖铭
李亮
于文峰
梁晓东
卢衷正
王旭
机构
辽宁石油化工大学机械工程学院
沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
出处
《压力容器》
北大核心
2021年第10期47-52,65,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51574147,51790481)。
文摘
利用ANSYS在考虑材料弹塑性、边界条件非线性、几何非线性的情况下,对某三层U形波纹管的疲劳寿命进行了预测计算;对比分析有限元分析结果与理论公式计算结果,说明有限元分析方法的可行性。针对波纹管的结构参数分别选取不同数值,并结合有限元模拟计算结果,在保证波纹管稳定性的前提下,发现该三层U形波纹管可通过适当增加波高、波数,减小波距、单层壁厚等调整其结构参数的方法来提高整体的疲劳寿命。
关键词
三层U形波纹管
疲劳寿命
边界条件非线性
有限元分析
Keywords
three-layer U-shaped bellows
fatigue life
nonlinear boundary conditions
finite element analysis
分类号
TH131 [机械工程—机械制造及自动化]
O346.2 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
升温时效处理7075铝合金在含SRB模拟海水中的应力腐蚀行为
被引量:
2
4
作者
刘慧瑶
李亮
刘馨忆
王旭
杨坪
吴明
机构
辽宁石油化工大学机械工程学院
沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
出处
《材料科学与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期45-51,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51574147)。
文摘
7系铝合金是一种可热处理强化的铝合金,通过改变热处理工艺的方法可以提高铝合金的抗应力腐蚀性能。本文研究了不同升温时效处理下,铝合金在含硫酸盐还原菌(SRB)模拟海洋溶液中的应力腐蚀行为,并通过应力-应变曲线和断口形貌,对比分析了铝合金在无菌溶液和SRB溶液中的应力腐蚀行为差异。研究表明,升温时效处理可以提高合金的自腐蚀电位,降低腐蚀电流密度和合金的应力腐蚀敏感性。硫酸盐还原菌(SRB)通过代谢促进了合金的腐蚀,改变了合金应力腐蚀开裂的机理,使合金的应力腐蚀开裂主要机理由阳极溶解转变为氢致开裂。
关键词
7系铝合金
升温时效
SRB
应力腐蚀
氢致开裂
Keywords
7-series aluminum alloy
heating aging treatment
SRB
stress corrosion
hydrogen induced cracking
分类号
TB304 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
特高压GIL用伸缩节的研制及型式试验
被引量:
5
5
作者
陈允
崔博源
韩先才
张鹏飞
卢鹏
徐家忠
李洪伟
王涛
机构
中国电力科学研究院
有限公司
国家电网
有限公司
平高集团
有限公司
山东电工电气日立高压开关
有限公司
沈阳
汇博热能设备
有限公司
沈阳晨光弗泰波纹管有限公司
出处
《高压电器》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期164-170,共7页
基金
国家电网公司科技项目(GYB11201801457)。
文摘
苏通GIL综合管廊工程采用隧道中敷设特高压GIL的方式跨越长江,是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、技术水平最高的超长距离GIL创新工程。伸缩节是GIL的关键部件,起到补偿GIL设备安装误差以及GIL筒体的热胀冷缩等的作用,对GIL整体柔性设计至关重要。苏通GIL综合管廊工程可靠性要求极高,对伸缩节提出了大补偿量、高气密性、较小基础作用力和长寿命的综合技术要求,伸缩节的设计制造难度很大。本文介绍了特高压GIL用伸缩节的技术参数、选型依据和结构设计,研制了大尺寸直管压力平衡型伸缩节,总长1.8 m,设计轴向温度补偿量±55 mm,工作波纹管和平衡波纹管均采用7层0.5 mm厚的304L不锈钢板压制而成。制定了特高压GIL用伸缩节型式试验方案,严格考核了伸缩节性能,在考虑初始位移的情况下疲劳寿命试验按照年变化量进行了30 000次,未发生柱失稳且泄漏率仍小于0.1%/年。高性能伸缩节的成功研制支撑了苏通GIL综合管廊工程的整体方案设计,给特高压GIL的长期稳定运行提供了安全保证。
关键词
特高压
气体绝缘输电线路(GIL)
伸缩节
型式试验
疲劳寿命试验
气密性
Keywords
UHV
gas insulated transmission line(GIL)
expansion joint
type test
fatigue life test
gas tightness
分类号
TM75 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于正交试验的波纹管结构参数优化及疲劳寿命分析
宓乐峰
孙丹
王旭
李天祥
《压力容器》
北大核心
2023
12
在线阅读
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职称材料
2
多层高温合金波纹管液压胀形波高精确控制
刘健
李亮
刘静
李兰云
《塑性工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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下载PDF
职称材料
3
三层U形波纹管疲劳寿命影响因素分析
张祖铭
李亮
于文峰
梁晓东
卢衷正
王旭
《压力容器》
北大核心
2021
6
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职称材料
4
升温时效处理7075铝合金在含SRB模拟海水中的应力腐蚀行为
刘慧瑶
李亮
刘馨忆
王旭
杨坪
吴明
《材料科学与工艺》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
5
特高压GIL用伸缩节的研制及型式试验
陈允
崔博源
韩先才
张鹏飞
卢鹏
徐家忠
李洪伟
王涛
《高压电器》
CAS
CSCD
北大核心
2022
5
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职称材料
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