换热器管板接头拉脱力研究:液压胀接、焊接与胀焊结合的对比

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"换热器管子与管板接头拉脱力的研究 (2007年),这篇论文探讨了换热器中不同连接方式——液压胀接、焊接以及胀焊结合接头的拉脱力和失效模式。通过实验和三维有限元分析,作者深入研究了这些接头在承受拉力时的性能表现。" 文章详细阐述了换热器在化工、石油化工等领域的重要应用,指出管子与管板连接接头是设备中关键的失效部位。常见的连接方式有胀接、焊接以及胀焊结合,而针对拉脱力的研究主要集中在胀接接头上。文中引用了其他研究者的工作,比如Yokell和匡良明的理论公式,以及汪建华、Allam等人关于摩擦系数的实验研究。 研究的核心在于比较不同连接方式的拉脱力。通过实验,作者发现焊接接头的拉脱力显著高于液压胀接接头,且略高于胀焊结合接头。同时,先胀后焊或先焊后胀的接头,其拉脱力变化不大。在拉力作用下,胀接接头通常因管子与管板接触面的拉脱而失效,而焊接接头则主要经历焊缝的剪切破坏。 论文采用三维有限元分析,考虑了接头的几何非线性、材料非线性、接触非线性和热固耦合,以准确模拟材料的弹塑性变形、热塑性以及焊接热对胀接的影响。这种方法为理解接头的失效机制提供了详尽的数值模拟支持。 此外,论文还提到了胀接接头的开槽尺寸、位置等因素对拉脱力的影响,以及焊接接头质量控制的研究,如朱日良和Jawad等人的工作。这项研究对提升换热器的结构安全性和使用寿命具有重要意义,为设计更可靠的管子与管板连接提供了科学依据。 这篇论文为工程技术领域的专业人士提供了一种系统性的方法来评估和优化换热器中管子与管板接头的连接方式,从而确保设备的安全运行和效率。