双金属复合管的静动态力学特性
发布时间:2018-03-03 17:52
本文选题:双金属复合管 切入点:等效截面刚度 出处:《应用力学学报》2016年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:对双金属复合管单位长度质量的等效截面抗弯曲、抗拉压、抗扭刚度进行了推导。分析了钢-铜、钢-铝双层、铜-钢-铜三层双金属复合管在不同结构和尺寸组合时,其各等效截面刚度与同规格单金属管各截面刚度之比随内层管与总管壁厚之比n的变化规律。获得了最优刚度性能的复合管最佳结构与尺寸组合,能节约贵金属材料。采用等效截面抗弯曲刚度、等效截面抗拉压刚度、等效质量法,推导出双金属复合管弯曲振动和轴向振动固有频率的计算模型;采用等效截面抗扭刚度、等效质量并结合等效转动惯量法,推导出其扭转振动固有频率计算模型。复合管前三阶固有频率的计算值与有限元值相比,最大误差为2.35%;与实测值相比,最大误差为3.15%。研究结果表明:内铝、外钢复合管在抗弯、抗扭方面(n=0.63时)存在最优结构。
[Abstract]:The equivalent cross-section bending resistance, tensile compression and torsional stiffness of bimetallic composite pipe per unit length mass are derived. The combination of steel and copper, steel and aluminum bilayers, copper steel and copper three layers bimetallic composite pipes with different structures and sizes are analyzed. The ratio of the equivalent section stiffness to that of the same size single metal pipe varies with the thickness ratio n of the inner tube to the main pipe. The optimum structure and size combination of the composite pipe with the optimal stiffness performance are obtained. The bending stiffness of equivalent section, the tensile and compressive stiffness of equivalent section, the equivalent mass method, the calculation model of natural frequency of bending vibration and axial vibration of bimetallic composite pipe are derived, and the torsional stiffness of equivalent section is adopted. The equivalent mass and the equivalent moment of inertia method are combined to deduce the calculation model of the natural frequency of torsional vibration. Compared with the finite element value, the maximum error of the first three natural frequencies of the composite tube is 2.35, and the maximum error is 2.35 in comparison with the measured value. The maximum error is 3.15. The results show that there is an optimum structure in the bending and torsion resistance of inner and outer steel composite pipes.
【作者单位】: 太原理工大学矿业工程学院;太原理工大学应用力学与生物工程研究所;中石化宁波工程有限公司;太原理工大学机械工程学院;
【基金】:山西省自然科学基金(2013011025-2)
【分类号】:TB331
【参考文献】
相关期刊论文 前1条
1 陈海云;曹志锡;;热载荷对双金属复合管残余接触压力的影响[J];塑性工程学报;2007年02期
【共引文献】
相关期刊论文 前2条
1 谢勇;曹胜;杨专钊;吴金辉;;内衬双金属复合管紧密度测量及影响因素[J];焊管;2014年03期
2 毕宗岳;王纯;张万鹏;杨耀斌;;液压复合管残余接触应力的影响因素[J];热加工工艺;2015年19期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 赵卫民;金属复合管生产技术综述[J];焊管;2003年03期
2 徐鸿;;胀接接头弹塑性分析和在换热器上的应用[J];压力容器;1986年05期
【相似文献】
相关期刊论文 前1条
1 陈海云;曹志锡;;热载荷对双金属复合管结合强度的影响[J];化工装备技术;2006年05期
,本文编号:1562075
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