熱軋高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管熱處理過(guò)程的數(shù)值模擬.pdf

1、高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管以其優(yōu)越的性能被廣泛地應(yīng)用于高壓、易腐蝕的環(huán)境下，其市場(chǎng)需求量逐年增加。為了提高無(wú)縫鋼管性能，以適應(yīng)越來(lái)越苛刻的工作環(huán)境，對(duì)無(wú)縫鋼管性能的研究已成為當(dāng)今研究的熱門(mén)課題之一。實(shí)驗(yàn)研究證明，無(wú)縫鋼管在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力會(huì)明顯降低無(wú)縫鋼管的性能，控制它的殘余應(yīng)力水平是提高無(wú)縫鋼管性能的重要手段。本文以大型非線性有限元分析軟件MSC．Marc為平臺(tái)，對(duì)無(wú)縫鋼管在熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力進(jìn)行研究。 本文首先以熱力學(xué)

2、定律為基礎(chǔ)，考慮材料性能參數(shù)隨溫度變化以及相變潛熱等因素的影響，對(duì)高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管淬火和回火的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得出了與實(shí)際情況相吻合的結(jié)論，為進(jìn)一步研究淬火和回火應(yīng)力場(chǎng)建立了基礎(chǔ)；其次，運(yùn)用增量理論及相應(yīng)的彈塑性本構(gòu)方程，并假設(shè)材料在塑性區(qū)滿足Prandtl-Reuss塑性流動(dòng)法則，考慮材料非線性、相變塑性等因素，模擬計(jì)算了高強(qiáng)度無(wú)縫鋼管在淬火和回火過(guò)程中的周向應(yīng)力以及最終形成的殘余應(yīng)力，經(jīng)過(guò)與實(shí)測(cè)值相比較，得出了與實(shí)際情況相吻合的結(jié)