基于ANSYS的高頻焊管參數化模擬及其應用優(yōu)點研究.pdf

1、隨著高頻焊管在石油天然氣工業(yè)中得到越來越廣泛的應用,如何提高高頻焊管的質量以及高頻焊管在實際應用中的應用優(yōu)點已經成為了研究熱點。本文根據ANSYS有限元分析軟件,主要做了以下三方面的工作:
　　 (1)為提高直縫焊管的質量,重點研究了在高頻感應加熱中高頻焊接主要控制參數焊接速度V,焊接電流I和焊管厚度H對焊縫溫度場的影響。依據高頻焊接過程中的熱源方程,利用ANSYS有限元熱分析模塊,建立適當的線熱源模型,編寫APDL程序。通過對

2、焊接速度,焊接電流與焊管厚度參數的調節(jié),得到在不同參數條件下的焊縫溫度場分布規(guī)律。對金洲集團Φ219mm高頻焊接機組在其中一組參數情況下的焊縫溫度場進行了測溫,結果發(fā)現(xiàn)模擬溫度場與實際溫度場是基本一致的。
　　 (2)在高頻焊管生產過程中,消除因高頻焊接造成的焊管殘余應力是一項重要的工序,預先得出焊管殘余應力場。對于消除焊管殘余應力具有指導意義。以金洲集團Φ219mm管子為例,利用ANSYS參數化語言APDL,建立高頻焊管的有限

3、元模型,采用高頻焊接線熱源模型進行計算,同時考慮高頻焊管有限元模型的熱邊界條件及物理結構約束,從而獲得了高頻焊管在焊接過程中三維應力場及位移場。通過對有限元模擬結果的分析,可以從理論上得出焊管在進行消除殘余應力工序前的應力和位移分布。
　　 (3)化工原料的輸送是進行化工生產的關鍵環(huán)節(jié),這些原料通常采用焊管運輸。而評價焊管質量好壞的一個重要指標是焊管內外壁所能承受的溫度差。仍然以金洲集團Φ219mm管子為例,利用ANSYS有限元