管道軸向壓入式接頭力學(xué)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、管道運輸是繼鐵路、公路、水路和航空運輸之后的第五大運輸方式，而金屬管道非焊接連接新方法是石油、天然氣等行業(yè)急需開發(fā)的技術(shù)。本文利用金屬材料的彈塑性力學(xué)和薄殼力學(xué)的基本原理研制出了軸向壓入式管道連接接頭，軸向壓入式連接技術(shù)是一種典型的金屬管道非焊接連接技術(shù)。
　　首先，根據(jù)軸向壓入式連接技術(shù)的連接機理和相關(guān)技術(shù)要求，設(shè)計了該類型的管接頭和連接管件。以彈塑性力學(xué)、材料力學(xué)、薄殼力學(xué)為理論基礎(chǔ)，利用工程近似法簡化管接頭結(jié)構(gòu)，建立力學(xué)模型

2、，分析了該類型管道連接技術(shù)的力學(xué)原理，獲得了管接頭的連接所需的預(yù)緊力和過盈量、管接頭能夠承受的最大內(nèi)壓以及管接頭密封失效時的應(yīng)力等參數(shù)計算的解析表達式，為該類管接頭的研制提供了理論基礎(chǔ)。
　　其次，針對軸向壓入式管接頭密封連接的性能要求，對管接頭進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建立了管道連接的二維和三維有限元模型，采用MSC.SuperForm有限元分析軟件對優(yōu)化前后的管接頭的密封性能進行了分析，獲得了該類管接頭密封連接所能承受的軸向載荷、內(nèi)壓、