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设 计 计 算 !# 不锈钢半管夹套焊接部位残余应力有限元模拟 蒋文春，巩建鸣，陈 虎，涂善东 （南京工业大学 机械与动力工程学院，江苏 南京 $% ） 半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏。焊接残余应力是重要的影响 摘 要： 因素之一。本文利用有限元软件 ’(’)*+ ，开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序，讨论坡口 形式、线能量、半管间距等参数的变化对焊接残余应力的影响，得到了半管结构残余应力分布特征， 找到了最大焊接残余应力的位置及大小，为半管夹套的安全评定提供参考。 半管夹套；焊接残余应力；顺次耦合；有限元； 关键词： ’(’)*+ 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） ,-## ,.# ’ %% / #0!1 $2 3 / $3 / # !#$% ’%(%#$ )#*’+,, -. /%’0#1 2%,03*’ 4$5%,, -. 4$*#’%,, 4$%%’ !# 6*’. / 77% 8*9:%$ ， ， ， 8;)= /%# / 93# =?= 8*# / (#1 @6 63 AB 4*# / $3#1 （ ， ， ， ） 4566787 59 :7;=?;=6 =@ A5B7C D8?77C?8 E=F?8 *?G7CH?IJ 59 ,7;5658J E=F?8 $% 4?= ： )C,$5*9$ ,7 877C=6 KC5L67M 59 =69 / K?K7 F=;N7I ?H I7 67=N=87 59 I7 B76@?8 6?7 ?@O;7@ LJ ;C=;N P Q76@R ， ?8 C7H?@O=6 HIC7HH ?H 57 59 I7 M=? =997;I 9=;I5CH P *H?8 I7 9??I7 767M7I ==6JH?H H59IB=C7 ’(’)*+ = H7R SO7I?=66J ;5OK67@ B76@?8 I7CM=6 / HIC7HH KC5;7@OC7 ?H @7G765K7@ I5 ;=6;O6=I7 I7 HIC7HH @?HIC?LOI?5 59 =69 / K?K7 =@ @?H;OHH I7 7997;I 59 L7G76 95CM =@ 7=I ?KOI =H B766 =H I7 =69 / K?K7 H7K=C=I?5 P ,7 ;=C=;I7C?HI?; 59 B76@?8 C7H?@O=6 HIC7HH @?HIC?LOI?5 B=H 5LI=?7@ P ,7 K5H?I?5 =@ G=6O7 59 M=T?MOM HIC7HH B=H 95O@ B?; KC5G?@7 = C797C7;7 95C H=97IJ =;;7HH P ： ； ； ； ； D%+ E-50, =69 / K?K7 F=;N7I B76@?8 C7H?@O=6 HIC7HH H7SO7I?=66J ;5OK6?8 UD’ ’(’)*+ 半管设备作为一种加热冷却设备，与普通夹套 用造成了潜在的危险。在服役过程中，有时需要进 容器相比，具有筒体受力好、传热效率高、节能及节 行加热和冷却，半圆管与设备器壁间存在温差而产 约钢材用量等优点，被广泛运用在化工、医药等行