管道軸向壓入式接頭力學分析及結(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和薄殼力學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、材料力學、薄殼力學為理論基礎(chǔ)，利用工程近似法簡化管接頭結(jié)構(gòu)，建立力學模型

2、，分析了該類型管道連接技術(shù)的力學原理，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、