小直径薄壁管件四点加载时的应力与挠度

万章^1,2,3，汪睿^1,2,3，孔韦海^1,2,3，张强^1,2,3

1. 合肥通用机械研究院2. 国家压力容器与管道安全工程技术研究中心3. 安徽省压力容器与管道安全技术省级实验室

摘 要：由于自身尺寸的限制,小直径薄壁管件在进行抗应力腐蚀性能检测时,难以制备出标准试样并准确加载。使用四点加载的方法研究了小直径薄壁管件舟形试样轴向应力加载问题,推导出了加载应力与弯曲挠度的计算公式;并结合有限元软件进行应力模拟,分析了加载应力、弦高、壁厚、外半径对计算应力和模拟应力之间误差的影响;最后采用试验的方式评估了小直径薄壁管件舟形试样的计算应力与实际应力的误差。结果表明:在相同条件下,正弯时试样加载应力的误差一般比反弯时的大;应力误差随外半径的增大而增大,但几乎不随加载应力的改变而改变;管材壁厚对应力误差的影响较为复杂;弦高对应力误差的影响最为显著,仅当反弯时弦高小于5mm和正弯时弦高小于4mm时,小直径薄壁管件舟形试样的计算应力与实测应力间的误差在工程允许范围内。

关键词：小直径薄壁管件;四点加载;应力腐蚀;挠度;