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方管管端焊接坡口模型及加工工艺精度

焊接学报 2013年第3期34卷 69-72,116页

作者：任清川徐雷何赛松黄世游四川大学制造科学与工程学院成都610065

针对一般用于加工圆管的五轴联动数控切割机床在加工方管时出现的加工工艺问题,相对传统的管、管模型,运用解析几何方法推导出了新的圆、方管空间相贯数学模型,提出了解决纵向轴补偿的"外接圆包络法",研究了适用于方管切割时切割角度的... 详细信息

针对一般用于加工圆管的五轴联动数控切割机床在加工方管时出现的加工工艺问题,相对传统的管、管模型,运用解析几何方法推导出了新的圆、方管空间相贯数学模型,提出了解决纵向轴补偿的"外接圆包络法",研究了适用于方管切割时切割角度的割炬位姿和两面角、坡口角等相关参数的数学模型,解决了方管相贯线拐点处坡口处理难题,提出了对带突变的切割轨迹的精度进行控制的自适应分点法和突变位置速度的控制处理方法,并验证了所建立的数学模型的可靠性和实用性.为多功能数控管道切割机床的开发提供了新的理论依据和思路.

关键词：方管补偿焊接坡口突变处理自适应分点法

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带隔板薄壁方管的耐撞性研究

中南大学学报（自然科学版） 2014年第7期45卷 2481-2488页

作者：李健高广军董海鹏张洁中南大学交通运输工程学院轨道交通安全教育部重点实验室湖南长沙410075

基于显式有限元方法,应用LS-DYNA软件,对带隔板薄壁方管的耐撞性进行研究。研究结果表明:隔板提高了方管变形的稳定性;在准静态载荷下,初始压缩力峰值随壁厚的增加而增加,但隔板数对初始压缩力峰值的影响很小,结构的吸能量、比吸能、压... 详细信息

基于显式有限元方法,应用LS-DYNA软件,对带隔板薄壁方管的耐撞性进行研究。研究结果表明:隔板提高了方管变形的稳定性;在准静态载荷下,初始压缩力峰值随壁厚的增加而增加,但隔板数对初始压缩力峰值的影响很小,结构的吸能量、比吸能、压缩力效率值均随壁厚和隔板数的增加而增加;Cowper-Symonds材料模型中硬化系数β对初始压缩力峰值没有影响,而吸能量随β的增加而增加,在压溃距离为600 mm时,硬化系数为1相比为0时,吸能量增加了8.97%;考虑应变率效应时,吸能量相比准静态时有显著提高,但应变率效应在低速时影响更加明显。

关键词：方管吸能防撞性硬化系数应变率效应

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方型鸟嘴式T形方管节点的应力集中特性研究

土木工程学报 2015年第5期48卷 1-10页

作者：程斌钱沁上海交通大学上海200240

基于试验测试和有限元分析对方型鸟嘴式T形钢管节点在主管和支管轴力作用下的应力集中特性进行研究,得到热点区域的应力集中系数(SCF)大小及分布规律。结果表明:方型鸟嘴式节点的热点外推区应力分布符合二次变化规律,其主管应力集中高... 详细信息

基于试验测试和有限元分析对方型鸟嘴式T形钢管节点在主管和支管轴力作用下的应力集中特性进行研究,得到热点区域的应力集中系数(SCF)大小及分布规律。结果表明:方型鸟嘴式节点的热点外推区应力分布符合二次变化规律,其主管应力集中高于支管,且最大SCF通常出现在热点Cr-F、Sa-A、Sa-C、Sa-D等位置。鸟嘴式节点在主管轴力作用下的SCF值通常较小,但在支管轴力作用下的应力集中显著,且SCF受几何无量纲参数β、2γ和τ的影响较大。进一步与传统正放式节点对比后发现,在几何尺寸相同的情况下,方型鸟嘴式节点的最大SCF普遍低于传统正放式节点,且β值越小这种降低幅度越明显;但当β>0.75时,鸟嘴式节点的SCF值可能高于正放式节点。

关键词：方管鸟嘴式节点面内轴力热点应力应力集中系数

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水平方管底面加热熔盐混合对流模拟研究

太阳能学报 2016年第7期37卷 1857-1862页

作者：王超陈聪刘斌吴玉庭马重芳北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

利用数值模拟方法研究熔融盐在底面加热水平方管内的混合对流传热过程,分析熔融盐混合对流的流动和传热特性等。得到了沿流动方向各横截面处的温度、速度分布图及流线图,并对传热特性以及Nu数的变化规律进行探讨。结果表明,在高热流密... 详细信息

利用数值模拟方法研究熔融盐在底面加热水平方管内的混合对流传热过程,分析熔融盐混合对流的流动和传热特性等。得到了沿流动方向各横截面处的温度、速度分布图及流线图,并对传热特性以及Nu数的变化规律进行探讨。结果表明,在高热流密度情况下非均匀加热壁面时,浮升力效应使主流核心区的形状随流动距离的增加而发生变化;在通道横截面上形成对称的二次涡流;局部Nux数在相同热流密度下随Re数的增加而增大;在Re数相同数时Nux数会随着Ri数的增加而增加;数值模拟点与湍流混合对流传热关联式的吻合度较高,其偏差在±15%以内。

关键词：熔融盐混合对流方管数值模拟

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非金属粉末对方管内瓦斯预混火焰传播的影响

爆炸与冲击 2013年第4期33卷 357-362页

作者：汪泉沈兆武郭子如马宏昊王朝成中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026 安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026

为研究非金属粉末对管内瓦斯预混火焰传播的影响,选用煤粉和石粉2类煤矿井下常见粉末,采用微细热电偶、火焰传感器测试得出内铺2种粉末管内瓦斯火焰传播的瞬态温度、火焰阵面位置及火焰传播速度等参数,初步分析2种粉末影响瓦斯火焰传播... 详细信息

为研究非金属粉末对管内瓦斯预混火焰传播的影响,选用煤粉和石粉2类煤矿井下常见粉末,采用微细热电偶、火焰传感器测试得出内铺2种粉末管内瓦斯火焰传播的瞬态温度、火焰阵面位置及火焰传播速度等参数,初步分析2种粉末影响瓦斯火焰传播机制的不同。实验表明:(1)煤粉能够加速管内瓦斯火焰的传播,而石粉则抑制管内瓦斯火焰的传播,但两者影响机制有本质不同;(2)内铺煤粉时,火焰温度瞬时值曲线呈现出明显的"双峰结构",反应区宽度增加,表明活性煤粉与瓦斯形成了瓦斯-煤粉复合火焰;(3)内铺石粉时,火焰温度值整体下降,温度半峰宽度变窄,说明撒布岩粉法能有效抑制瓦斯煤尘爆炸发生。

关键词：爆炸力学预混火焰方管非金属粉末煤粉石粉瓦斯

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不同泄压条件对方管内爆炸压力特性的影响

爆炸与冲击 2019年第7期39卷 29-35页

作者：李乾冯梦梦马力王玉杰陈先锋何松武汉理工大学资源与环境工程学院

为研究泄压膜约束条件对甲烷/空气预混气体爆炸压力特性的影响,在方形火焰燃烧传播测试管道中布置压力传感器,开展不同泄压膜材料、泄压膜层数及泄压口位置实验。结果表明:牛皮纸和聚丙烯薄膜约束泄爆过程中,每增加一层泄压膜,管道内最... 详细信息

为研究泄压膜约束条件对甲烷/空气预混气体爆炸压力特性的影响,在方形火焰燃烧传播测试管道中布置压力传感器,开展不同泄压膜材料、泄压膜层数及泄压口位置实验。结果表明:牛皮纸和聚丙烯薄膜约束泄爆过程中,每增加一层泄压膜,管道内最大泄爆压力平均上升11.2%和12.3%。各强度泄压膜约束条件下,管道内最大泄爆压力随着泄压口位置接近点火端,均呈现Z形规律,当泄压口设置在距尾部端面0.25 m时,各曲线达到最小值,当泄压口设置在距尾部端面0.50 m时,各曲线出现最大值。

关键词：方管泄压膜强度泄压口位置爆炸压力特性

局部感应加热对高强钢方管二次辊压成形的影响

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工程科学学报 2016年第7期38卷 973-978页

作者：彭雪锋陈强王宇刘靖韩静涛晏培杰北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 上海宝钢型钢有限公司上海201900

本文通过对高强钢方管角部进行局部感应加热,提高其弯角区域的成形性能,降低其变形抗力,由此在不影响非变形区域组织性能的前提下,获得所需方管的截面尺寸和组织性能.在热辊压过程中,坯料在没有模具限制的方管角部外侧邻近区域发生堆积... 详细信息

本文通过对高强钢方管角部进行局部感应加热,提高其弯角区域的成形性能,降低其变形抗力,由此在不影响非变形区域组织性能的前提下,获得所需方管的截面尺寸和组织性能.在热辊压过程中,坯料在没有模具限制的方管角部外侧邻近区域发生堆积,且随着加热温度上升,角部外侧金属堆积更明显.同时,在方管内角表层出现显微裂纹恶化,裂纹以树枝状生长.热辊压成形后的残余温度会产生一个自回火过程,能够明显降低残余应力,且随着温度的升高,残余应力降低的幅度变大.当加热温度在650℃以上时,自回火对残余应力的影响大于宏观裂纹的扩展能力,起主导作用,且压扁过程中压下量超过方管对角线长度2/3时也不会产生裂纹.

关键词：高强钢方管辊压成形感应加热显微裂纹

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内铺煤粉方管内瓦斯预混火焰传播特性

煤炭学报 2012年第10期37卷 1693-1697页

作者：汪泉沈兆武郭子如马宏昊中国科学技术大学工程科学学院安徽合肥230026 安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026

为了研究煤粉对管内瓦斯预混火焰传播过程的影响,选用典型煤粉试样将其均匀铺于截面100 mm×100 mm、长1.5 m的有机玻璃方管底部,采用高速摄像机/光电传感器、微细热电偶、压力传感器等测试得到了管内瓦斯火焰传播过程中火焰传播速度、... 详细信息

为了研究煤粉对管内瓦斯预混火焰传播过程的影响,选用典型煤粉试样将其均匀铺于截面100 mm×100 mm、长1.5 m的有机玻璃方管底部,采用高速摄像机/光电传感器、微细热电偶、压力传感器等测试得到了管内瓦斯火焰传播过程中火焰传播速度、火焰瞬态温度、燃烧压力等参数,并初步分析了煤粉影响瓦斯火焰传播的机制。结果表明:有煤粉时火焰传播速度有所增加,但燃烧反应持续时间明显增长;内铺煤粉时管内火焰温度的半峰宽度增加,测点处瞬态温度曲线呈现出较为明显的"双峰"结构,说明活性的煤粉与瓦斯火焰形成瓦斯-煤粉复合火焰;有无煤粉时燃烧压力峰值差别不大,但有煤粉时压力波脉冲宽度增加。

关键词：煤粉瓦斯预混火焰传播特性方管 “双峰”结构

QSTE700型冷弯高强度钢方管的冷作硬化效应

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上海交通大学学报 2014年第5期48卷 605-609页

作者：晁灿赵亦希康稳晏培杰马跃峰上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室上海200240 上海宝钢型钢有限公司上海201107

针对直接成方冷弯QSTE700型高强度钢方管的直边和角部进行单向拉伸试验,分析了其不同部位的力学性能,并将试验结果与普碳钢方管进行对比.结果表明:成形后,高强度钢方管直边部分的屈服强度和抗拉强度的增幅不大,焊缝区域的屈服强度提高了... 详细信息

针对直接成方冷弯QSTE700型高强度钢方管的直边和角部进行单向拉伸试验,分析了其不同部位的力学性能,并将试验结果与普碳钢方管进行对比.结果表明:成形后,高强度钢方管直边部分的屈服强度和抗拉强度的增幅不大,焊缝区域的屈服强度提高了约10%;方管角部的屈服强度平均增幅为17.78%,明显低于普碳钢方管角部屈服强度的增幅,角部屈服强度的提高与实际的成形圆角有关.同时,将方管分为直边区和角部区,分别赋予材料真实力学性能参数进行有限元模拟,所得结果比均匀化材质更接近于真实情况.

关键词：高强度钢方管冷弯成形单向拉伸试验冷作硬化