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    偏心異徑管試件的實驗
    發布人:管理員 發布日期:2019-10-11 11:55:39 

        應變測量點見圖 6.42 所示的異徑彎管7 個徑向橫截面與其平底側G、偏心側C、中性線A 這三條特征經線的交點。由于各應力曲線圖中的應力值由所測應變按彈性應力公式計算,而實際應變已可能包括塑性應變,因此,曲線中的應力均稱為名義應力。同時,各應力曲線圖中標識的大端和小端,對偏心異徑管而言是指軸向高度等于零處和異徑管高度處,由于這兩個測量位置的應變片貼在焊縫上,焊縫的力學性能不清楚,因此,所測量得的名義應力值僅供參考。

    偏心異徑管橫截面及其等分點

    6.4.1 偏心異徑管試件的基本情況

        偏心異徑管①硬度及壁厚實測值見表6.9 和表6.10。橫截面的序號和等分點的字母方位如圖6.44 所示,偏心異徑管的幾何外型與標準有明顯偏差。

    偏心異徑管⑥硬度實測值偏心異徑管⑥壁厚實測值偏心異徑管⑤承受內壓時平底側經向應力曲線 

        偏心異徑管②試驗后其過軸線剖面見附錄圖A12,其偏心側和平底側的壁厚均是中間較厚而大小兩端較薄,平底側大端因為外凸而顯得不平底。

     6.4.2 內壓作用

        1) 應力曲線 分析偏心異徑管⑤承受內壓的實驗曲線圖6.43 和圖6.46:(1) 平底側和中性線的應力曲線的形狀走勢基本相同,并且大端的應力曲線分明顯分散,中間高度和小端的應力曲線十分集中。(2) 經線上的環向應力曲線與經向應力曲線兩者的形狀走勢基本相同。(3) 偏心側和中性線靠近大端的經向應力為低水平的壓應力,其余應力均是拉應力。(4) 偏心側的環向應力表現出大端處的環向應力較小端處的環向應力小,與壁厚分布有關。

     偏心異徑管⑤承受內壓時平底側環向應力曲線偏心異徑管⑤承受內壓時偏心側經向應力曲線

        2) 極限載荷分析 平底側內壓環向應力曲線與中性線的內壓環向應力曲線基本重合一致,根據到22MPa 的內壓環向應力曲線趨勢的延長曲線圖6.47 求得極限內壓為25MPa。

     偏心異徑管⑤內壓作用時平底側環向應力曲線

    6.4.3 彎矩加載試驗

        偏心異徑管②和⑥分別進行了專門的彎矩試驗,但兩者的彎矩方向相反。

         1) 偏心異徑管⑥的實驗曲線 此時偏心異徑管②的偏心側受壓,對應力曲線圖6.48和圖6.49 分析:(1) 偏心異徑管在彎矩單獨加載作用下平底側、偏心側、中性線的應力分布與其在相同方向彎矩和內壓組合作用下的應力分布比較,兩者的趨勢基本一致。(2) 在承受彎矩拉伸作用的平底側其經向應力分布曲線與中性線的經向應力分布曲線趨勢一樣,只不過在小端外的其他區域,平底側的經向應力為拉應力,中性線的經向應力為壓應力,但是兩者的拉應力和壓應力數值大小基本相等且接近零。(3) 經向應力要比環向應力大。

    偏心異徑管②承受彎矩時平底側(受拉)經向應力曲線偏心異徑管⑥承受彎矩時偏心側(受拉)環向應力分布 

        2) 彎矩應力曲線 由圖6.50 和圖6.51 求偏心異徑管⑥的極限彎矩如表6.11 所示。

     偏心異徑管⑥在彎矩作用下偏心側(受拉)小端截面的彎矩與經向應力曲線偏心異徑管⑥在彎矩作用下偏心側(受拉)小端截面的彎矩與環向應力曲線偏心異徑管的極限彎矩

    6.4.4 扭矩試驗

        分析偏心異徑管④扭矩作用的應力曲線:(1) 從大端直至管件中間高度,應力均由較低水平開始,非常緩慢地增大,接近管件小端時應力水平陡然增大至高水平。(2) 中性線和平底側的最小主應力為壓應力,其余應力為拉應力。(3) 除接近小端處外,中間段和大端各曲線集中在一起。再分析由平底側小端應力變化繪制扭矩應力曲線圖6.52 和圖6.53,由最大主應力、最小主應力和最大剪應力求得的極限扭矩均為13.5kN·m。

    偏心異徑管④在小端扭矩作用下平底側小端處的扭矩最大主應力曲線偏心異徑管④在小端扭矩作用下平底側小端處的扭矩最大剪應力曲線

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