河北喜利得管道设备有限公司

目前，国内外的研究碳钢国标封头对于冷冲压残余影响的认知并不全面：a、在冷冲压封头的壁厚变化方面，一般仅定性地认为标准椭圆形封头在顶部减薄，直边段增厚，而在大部分的有限元模拟中，这种厚度变化并没有得到体现。给出的封头厚度变化规律仅适用于特定规格的封头，根据此方式进行有限元建模，则每次建模都需要实测封头厚度变化，再将测量结果应用于模型的建立，过程繁琐，普适性不足。b、在冷冲压塑性变形方面，研究大都集中于预测冷冲压最大塑性变形，研究最大塑性变形有利于制定热处理指标等工作的展开，但是并不能描述塑性变形在封头上的分布规律。c、在材料的力学性能方面，由于不同的塑性变形会导致材料发生不同程度的强化，仅预测最大塑性变形无法完全了解封头上不同部位材料力学性能的具体差异。一般情况下，压力容器有限元分析中并不考虑冷冲压对封头的残余影响，碳钢封头上单元的材料本构与筒体单元的保持一致，内外径的形状也为标准椭圆。但事实上，由于封头在冲压过程中，材料发生强化，材料的屈服强度已经大幅提高，封头上材料进入塑性区所需要的外载也随之增大，也就意味着，在特定压力下，不考虑封头冷冲压残余影响的容器有限元分析中产生了塑性变形的封头，在真实情况下未必如此。部分研究已经考虑了冷冲压对材料造成的影响了，将封头切分成若干段，每段取平均塑性变形，赋予不同的材料本构。该方法确实考虑了材料力学性能的变化，但划分的密度有可能会对计算精度造成较大的影响，而且封头内部也会产生较强材料不连续，这与实际的情况有出入。另外，国标封头厚度也在冲压过程中发生了一定程度的改变，有学者已经通过模拟或者实测掌握特定规格封头厚度变化的规律，但是局限性较强，不具有普适性。
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