沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶的結(jié)構設計與性能試驗.pdf

1、沖拔式冷旋壓集成技術作為近年來機械行業(yè)所采用的一種高新技術，對研發(fā)出高壓無縫鋼瓶起到了關鍵性作用。加強對高壓無縫鋼瓶結(jié)構強度的研究，是確保其安全性的重要課題。本文用有限元模擬和試驗相結(jié)合的方法，對沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶展開系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容和結(jié)論有:
　　(1)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要的沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶，采用ISO9809-2:2010標準設計出規(guī)格為Φ229×4.3-50L的高壓無縫鋼瓶，借助有限元軟件對其結(jié)構進行應力分

2、析和強度校核。結(jié)果表明:鋼瓶不僅滿足標準要求，而且該鋼瓶結(jié)構的爆破壓力還有6.1％相對裕量。
　　(2)通過鋼瓶力學性能試驗對比研究。結(jié)果顯示:在相同的材料和熱處理工藝的條件下，沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶和沖拔鋼瓶的強度基本一致，但延伸率提高了0.5％，沖擊韌性提高10J/cm2以上。
　　(3)對沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶進行未爆先漏(LBB)試驗研究。結(jié)果表明:當采用爆破試驗方法時預制裂紋深度為實際壁厚的75％左右，當采用疲

3、勞試驗方法時預制裂紋深度為實際壁厚的60％～70％，試驗結(jié)果均能夠滿足設計要求。
　　(4)對鋼瓶的尺寸測試和表面質(zhì)量檢測的研究。結(jié)果顯示:沖拔式冷旋壓高壓無縫鋼瓶的尺寸精度和表面質(zhì)量明顯優(yōu)于沖拔鋼瓶，質(zhì)量降低17％左右，仍有進一步降低的空間。
　　(5)通過ISIGHT集成CAD和ABAQUS智能優(yōu)化設計方法對鋼瓶瓶底結(jié)構參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果表明:與原瓶底結(jié)構相比，優(yōu)化后的瓶底結(jié)構的質(zhì)量減輕百分比為9.29％。對優(yōu)化后結(jié)果進行修