基于应变硬化模型复合自增强圆筒应力分析.pdf

基于应变硬化模型的复合 自增强圆筒的应力分析 章宏令 (安徽理工大学 ，安徽 淮南 232001) 摘 要：自增强是通过提高压力容器的残余应力来增强他们的承载能力和疲劳寿命。自增强复合圆 筒可以承受比一个具有相同尺寸的单层圆筒更高的压力。引入了应变硬化模型，对 自增强复合圆 筒的残余应力进行了分析，并对其分布进行 了预测。研究表 明：复合圆筒内壁的切 向残余应力和应 力幅随着超应变度的增大而增大。缩套是提高压缩残余应力的一个非常有效的方法。 关键词：自增强；应变硬化模型；残余应力分析；超应变度 中图分类号：TH49；TB24 文献标识码：A 文章编号：1001—4837(2010)11—0025—05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2010．11．005 StressAnalysisofanAutofrettagedCompoundCylinderBased onStrainHardeningM odels ZHANG Hong——ling (AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China) Abstract：Theautofrettageprocessisusedtoenhancethecarryingcapacityandfatigueli~timeofpres· surevesselsbyintroducing compressiveresidualstressinto them．An autofrettaged compoundcylinder canresistahigherpressurethan asinglecylinderhavingthesamedimension．Strainhardeningmodels wereinvestigated，residualstressanalysisofanautoffettagedcompoundcylinderwasconducted．There- sidualstressdistributionoftheautofrettagedcompoundcylinderwaspredicted．Theresultsshow that：the tangentialresidualstressandstressamplitudeofanautofrettagedcompoundcylinderincreasedwiththe0一 verstrainleve1．Theshrinkfitprocessisaveryefficientwaytoextendcompressiveresidualstress． Keywords：autofrettageprocess；strainhardeningmodels；residualstressanalysis；overstrainlevel 度将会降低。因为Bauschinger效应使 自增强圆 0 引言 筒的内壁压缩残余应力降低。该 Bauschinger效 应是塑性应变的作用。 自增强是通过提高压力容器的压缩残余应力 基于理想弹塑性模型的 自增强模型是Hill提 来增强他们的承载能力和疲劳寿命 。近年来出现 出来的 。但 由于 Bauschinger效应和应变硬化 了通过缩套方式制造的多层圆筒，可 以提高圆筒 的存在，它的计算精度是有限的。然而，应变硬化 的压缩残余应力，且可以承受比一个具有相同的 模型通过运用曲线拟合，考虑了Bauschinger效应 尺寸 的单层 圆筒更 高 的压力…。但是，由于 和应变硬化，因此，它可以提供比理性弹塑性模型 Bauschinger效应的影响，完全塑性圆筒的屈服强 更准确的结