双金属复合管内衬管弯曲性能

作     者：成旭堂 练章华 谷天平 CHENG Xu-tang;LIAN Zhang-hua;GU Tian-ping

作者机构：西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2022年第29卷第6期

页      面：76-86页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51974271) 国家自然科学基金联合资助项目(U19A209)。 

主　　题：双金属复合管 有限元仿真 弯曲 紧密度 临界起皱曲率 

摘      要：为研究双金属复合管在弯曲过程中弹塑性厚基管与弹塑性薄内衬管相互影响导致内薄壁衬管内侧产生横向起皱鼓包的力学行为,利用ABAQUS软件分别对不考虑基管和衬管间初始紧密度以及不同初始紧密度下的复合管弯曲行为进行了仿真分析。结果表明,在纯弯曲载荷作用下,由于X60基管与825衬管的材料属性与结构差异,两者表现出不同的破坏形式且相互影响,导致管道截面畸变、椭圆化,弯曲外侧过度变薄甚至开裂,而弯曲内侧发生失稳起皱,形成横向鼓包。基管和衬管间结合的初始紧密度越大,内衬管的临界起皱曲率越大。衬管在达到临界曲率后;起皱高度随曲率的增加先逐渐增大后减小,最大起皱高度随紧密度的增大逐渐减小。衬管中面椭圆化指数随曲率的增大逐渐增大,并随着紧密度的增大,整体椭圆化程度有所下降。因此,在保证复合管结构尺寸和材料参数一定时,可通过制管工艺过程调整基管和衬管间的结合紧密度大小,以保证复合管在一定弯曲工况下内衬管不产生失稳起皱,以便为双金属复合管胀-压制管以及铺设安装提供一定理论指导。