GH4169双层管填充绕弯畸变的数值模拟研究

摘要

GH4169合金具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化等优良性能,可以生产成各种规格的细径管材,在航空航天、石油化工、汽车工业等领域有广泛的应用。基于弯曲变形理论,对GH4169双层管件旋转绕弯过程中产生的横截面畸变进行数值模拟研究。结果表明:共同弯曲下,填充后的内外管横截面畸变协同性较好,横截面畸变率差值不超过1%,弯曲半径(R)=15 mm,弯曲角(θ)=90°的情况下,外管横截面畸变率最低可达到3.5%,内管可达到3.1%。内管相对R较大,并且填充物对内管两侧管壁完全约束,使内管弯曲变形小且均匀,而外管弯曲时外侧为自由变形无约束,内侧为硬约束,外管横截面畸变率大于内管。管材最大应力应变值出现在弯曲中心靠起始侧部分,切向应力最大,其次是径向应力,最后为周向应力,填充后管材横截面畸变率比未填充管材降低30%。模拟结果与试验吻合较好,可为生产双层管提供一定的参考价值。