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石油天然气工业
全焊接球阀焊接残余应力及变形数值模拟
焊接残余应力特性对球阀安全运行及结构改进具有重要意义。基于有限元软件ABAQUS,以T形接头焊、平板对接焊、圆管对接焊3种模型为例,模拟了全焊接球阀的温度场、应力场、位移场。结果表明:非生死单元法相较于生死单元法的计算误差高约10%,但耗时缩短41%~57%;球阀焊接残余应力集中分布于焊缝与母材的结合位置,焊缝影响区外表面的环向及轴向残余应力均为拉应力,沿焊缝深度方向逐渐向内过渡为压应力;环向残余应力沿焊接方向有累积效果,最大压应力出现在焊缝终点,轴向应力集中分布在球阀中体的焊缝影响区。受环向和轴向应力的共同作用,球阀右体和中体均朝焊缝区域发生收缩,其中球阀右体变形明显,但不会对球阀启闭运动及密封性造成明显影响。(图13,表2,参20)
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油气储运
2021年08期
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