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    研究石油裂化管的力学




    

            现在已研究出若干石油裂化管的理论和实验方法,可用来确定管坯在斜轧穿孔与纵轧延伸工序中道次变形量的分配,分析与计算应力与应变状态及运动学状态,可较好地控制在各道次的形状与尺寸,严禁使用不符合饮用水水质标准的水直接回灌地下的含水层。取水工程主要考察的对象是取水构筑物。

      管坯的斜轧(穿孔、延伸)和毛管的纵轧(延伸、定减径)都是金属成形工艺的一个分支。由于轧管工具形状的复杂,变形工具既有旋转(轧辊)运动,又有直线(芯棒)运动,所受外力除轧辊、顶头(芯棒)外有的还有前后张力,这些因素导致轧管工序变形空间的几何学、力学和运动学的分析十分复杂。早期在确定轧管工序所需的工艺参数时,采用的是经验估计法,现在基于理论和试验的工程法已经部分取代了经验法,但是在解决轧管工序的力学问题时,所遇到的数学上的困难,仍比其他的压力加工方法都要多。因此在应用塑性理论对管子塑性成形过程的力与变形的分析、计算石油裂化管的力能参数的方法和求解的数学严密性方面都不如其他金属压力加工方法成熟。

      取水构筑物指从自然界中取水的工程设施由水源的类型决定取水构筑物的构造形式。取水构筑物主要分为地表水取水构筑物和地下水取水构筑物甚至能做到控制终轧成品管的力学性能和显微组织。根据理论计算就可以比较准确地解决工具设计、力能参数选择和刚度强度计算,从而为设备设计和生产工艺的制定提供依据无缝管轧制理论中采用石油裂化管的塑性力学分析方法,大致可归纳为以下几种。

      1.工程计算法20世纪60年代以前,管材的斜轧与纵轧力学分析计算,主要是工程计算法。这是一种用近似平衡微分方程和近似塑性条件联立求解的方法。由于精确求解遇到不可克服的困难,因此作了大量的简化假设,把问题简化成平面或轴对称问题,认为变形是均匀的等等。有了这一系列的简化,所以可以用初等的解析方法求得外力,但是,这种方法只能确定接触面上的应力分布,不能分析物体内部应力的大小。一般都要根据实验数据对理论公式作出一系列修正。工程法的计算结果实践证明基本上是可信的,直到今天仍有重要价值,特别是用其比较简洁的简化公式作为计算机仿真用的数学模型是非常需要的。

      2.滑移线法根据主切应力的轨迹划出的滑移线法是用于解决平面应变问题的,它可以计算出变形区内各点的应力与应变。早期也有人用滑移线法求解斜轧穿孔的力的分析。由于它将斜轧简化成平行平面间压缩圆柱体。根据滑移线理论导出的单位斥力公式误差甚大·所以滑移线法在轧管领域未获得深入研究由于计算机数值方法的应用·可以把一切的微分、积分、方程组等解析简化成加、减、乘、除,使复杂繁难的分析与计算迅速而正确地解决,这样,塑性理论中的一些由于数学原因而未能在金属塑性变形学科中推广应用的方法,此时得到了迅速的发展。





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