自增強技術對組合式擠壓筒服役特性的影響研究.pdf

1、擠壓筒是大型擠壓裝備的共性關鍵部件之一，在擠壓過程中承受較高的工作溫度和載荷，內筒與材料接觸界面還承受材料的高速流動，造成嚴重磨損，導致擠壓筒壽命很短。作為高壓承載部件，擠壓筒多設計為過盈裝配形式的組合筒，但在內筒內壁處仍有可能出現(xiàn)切向拉應力和壓應力的往復變化，從而降低了其使用壽命。本文借鑒超高壓容器的自增強技術，對自增強組合式擠壓筒的應力及變形規(guī)律作了較為系統(tǒng)的探討。
　　本文主要進行了以下工作：
　?、倩趶椥粤W基本原

2、理，建立了多層組合式圓筒的應力及變形彈性解析；利用彈塑性基礎理論，得到了在自增強壓力作用下多層組合圓筒應力及位移分布的彈塑性解析式。
　?、谶\用有限元軟件對組合式擠壓筒過盈套裝及自增強壓力作用工況的應力分布進行了分析，計算結果與解析式吻合較好。
　?、圩栽鰪妷毫π冻?，組合圓筒內筒殘余應力場應為塑性變形殘余應力場與套裝壓力場的疊加，推導了內筒殘余應力表達式，并通過有限元計算驗證了解析式的正確性；分別對自增強處理設計的兩種方案

3、進行了比較。
　?、苎芯苛俗栽鰪妷毫χ怠⒏鲗油策^盈量以及內筒徑比對內筒應力分布的影響；討論了內筒在自增強壓力作用下，將材料視為理想彈塑性體和雙線性強化模型時應力幅值及塑性區(qū)深度的變化，證明了將材料視為雙線性強化模型時更符合實際情況。
　?、葆槍M合筒外筒所具有的加熱孔、散熱孔及線槽等表面結構的應力集中現(xiàn)象，對結構進行了優(yōu)化，降低了各處應力幅值，從而避免外筒發(fā)生裂紋擴展，延長使用壽命。
　　本論文所用的研究思路和分析方法