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                      授權級別:獨家授權與委托   作品類別:國際論文網-農業理工論文   會員:suyu   閱讀: 次   編輯評分: 3
                      投稿時間:2019/4/17 10:46:49     最新修改:2019/4/17 10:46:49     來源:小品劇本網www.xiaopinjuben.com/ 
                      高溫石油爐管長期服役后的蠕變屈曲
                      作者:熊穎
                      中國國際劇本網論文創作室專業代寫各種論文,代發各類論文。 QQ:719251535

                          高溫石油爐管長期服役后的蠕變屈曲

                          作為高溫設備中最重要的構件之一,高溫爐管具有多種優良的性能得以廣泛應用在化工工程等領域。高溫爐管在其服役過程中的環境極其惡劣,長時間服役極易產生蠕變、腐蝕等損傷,導致高溫爐管的強度和穩定性急劇下降。高溫構件問題相對來說較為復雜且影響因素更為多樣,其研究在學術界仍是一大難點。同時對于高溫爐管蠕變穩定性問題的研究具有顯著的工程意義。本文的研究對象是高溫環境中,受外壓作用爐管的蠕變屈曲。為此,將爐管視為兩端簡支的有限長圓柱殼,依據蠕變陳化理論和經典薄殼理論,考慮溫度場和壓力場的作用,研究圓柱殼高溫蠕變屈曲穩定性問題,深入分析不同因素對圓柱殼蠕變屈曲性能的影響。主要研究內容如下:首先,根據塑性力學的全量理論并引入高溫爐管的非線性材料蠕變性能建立爐管蠕變情況下應力-應變本構關系。由于高溫環境的影響導致爐管發生蠕變,引起爐管本構方程的改變,使得其物理方程不同于常溫環境下彈性屈曲的物理方程。分析時,將爐管在高溫溫度場中的蠕變屈曲過程視為兩個階段:第一階段為爐管在高溫外壓作用下發生蠕變變形及其隨時間增加所引起的材質剛度降低;第二階段為爐管瞬時分岔屈曲。根據陳化理論,并考慮爐管受外壓作用下的受力機制,建立爐管受外壓作用的蠕變本構方程。其次,建立并求解考慮初始曲率影響的爐管蠕變屈曲控制方程。在Karman-Donnell方程的基礎上考慮非淺圓柱殼初始曲率對曲率變化及彎矩的影響,建立非淺殼圓柱殼幾何方程,引入爐管受外壓作用的蠕變本構方程,推導并建立用位移函數表示的、適用于有限長非淺圓柱殼蠕變分岔屈曲問題的控制方程。結合圓柱殼受外壓作用下瞬時分岔屈曲時平衡位態的跳躍變化的特點,引入滿足簡支位移邊界條件的屈曲位移函數,求解控制方程。再次,與實驗結果進行比較,驗證模型的有效性。采用現有文獻的高溫管道蠕變材料屬性,針對金屬鎳和鋯合金兩種不同材料的爐管進行理論分析,并獲得爐管蠕變屈曲荷載。將所得的屈曲荷載的理論解與實驗結果進行比較,驗證理論分析的合理性。最后,進行數值算例和有限元分析。給出不同溫度適用的參數進行MATLAB編程求解具體算例值,分析材料參數、爐管長徑比、徑厚比,時間和溫度對于圓柱殼蠕變屈曲極限強度。應用ABAQUS建模,進行有限元仿真,并與理論解進行比較。
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