导管架用结构管应变时效试验中应变量的计算

2022-07-26代绪成范沥元张秀荷侯大震田建峰

焊管 2022年7期

1 概述

应变时效是指金属材料在加工生产过程中产生塑性变形，在高温时效或长时间室温时效作用下金属材料的强度增加而韧性下降的现象

。导管架主要由大直径结构钢管构成，如图1所示。导管架结构管采用三辊卷板机对钢板进行卷管，采用埋弧焊进行焊接，钢板在卷制成管的过程中会产生一定的应变量，焊接高温会对周围钢材产生时效作用，因此导管架结构管在生产制造过程中必会产生明显的人工应变时效现象。

后张法悬臂浇筑预应力连续梁张拉伸长值计算与分析……………………………………………………… 郭迎宾（8-98）

（2）数据挖掘阶段，对于采集和预处理后的数据，首先要确定是数据挖掘目标和类型。在确定挖掘具体的任务后，可以采用相应的数据挖掘算法进行数据的挖掘，具体的算法接下来会详细介绍数据挖掘的主要算法。经过数据挖掘过程后，会对挖掘的结果保存到数据库后，以便于接下来的处理。

为了评价卷管工艺产生的应变时效对金属材料性能的影响，导管架建造过程中需要依据相应的试验标准进行应变时效试验。应变时效试验原理是分别测定钢未经受规定应变和经受规定应变并人工时效后的冲击吸收能量，采用公式计算出钢的应变时效敏感性系数，表征钢的应变时效敏感性

。

根据导管架常用的应变时效试验标准GS EP STR 201和BV NR426—2006，应变时效试验可采用工程应变时效和实验室模拟两种方法。实验室模拟应变时效试验主要采用实验室设备仪器将被测样品轴向拉伸至规定的最大线应变后进行250℃时效，工程应变时效试验主要采用相同工艺卷制成品管后再进行250℃时效。工程应变时效试验由于需要卷管、焊接等作业，存在试验成本高和周期长等缺陷，因此应变时效试验主要采用实验室模拟试验方法。应变量为实验室模拟应变时效最重要的试验参数，应变时效试验标准给出的应变量计算公式均将厚度中心层作为应变中性层，这与现有钢板弯曲过程中应变中性层内移理论相矛盾

，因此本研究针对卷管工艺应变量计算进行分析研究。

小学生处于人身心发展的初期阶段，身心发展不成熟，但可塑性较强，所以，德育与心理健康教育相融合具有重要的现实基础。另一方面，现代社会生活节奏较快，生活压力较大，为了更好地适应将来的社会生活，也需要重视对学生的品格塑造与心理健康教育。教师要通过一定的德育工作与心理健康教育工作，掌握学生的心理发展走向与道德现状，转变传统的教育方式，用宣泄法、疏导法等，有效地与学生进行沟通，这样学生才能卸下心灵的重担，主动接受教师的德育工作。

2 应变量计算假设及方法

2.1 基本假设

2.2 计算方法

将公式（16）整理后得

应变中性层在弯曲过程中由于应变量为零，其长度在弯曲过程中保持不变，因此可作为应变量计算的原始长度。在卷管上取一圆弧段，圆弧角度为θ，管外径为R

，管内径为r

，中性层半径为R

，壁厚为t，如图2所示。

苏维埃文学的成功，是由于社会主义建设的成功而成功的。它的成长，就是我们社会主义建设的成功和成绩的反映。我们的文学是各民族、各国家的文学中最年青的一种文学。然而它却是最有思想、最先进和最革命的文学。这种先进的、有思想的而又革命的文学，能够成为而且已经成为现实的，这就只有苏维埃的文学——这是苏联社会主义建设所产出来的骨肉。[1]

应变中性层P的长度

沿AC横截面外径往内径方向任一位置处的长度

表1中极差数据表明：单一因素的影响程度依次为：单体配比＞反应温度＞引发剂加量＞pH值。水泥堵剂的配方为：G级油井水泥60g+15%硅粉+2.0%缓凝剂+水，水灰比0.44，以下简称配方A。

线应变量

东阳市境内以丘陵与盆地为主，会稽山大盘山、仙霞岭延伸入境，形成三山夹两盆的独特地理环境。截至2017年底，东阳市拥有省级森林城镇5个，市森林覆盖率达到59.1%，林木覆盖率为60.0%，为省级森林城市。为了能够更好地了解东阳市森林古道的现状，挖掘森林古道的价值，发现森林古道存在的问题，笔者对东阳市境内的森林古道进行了调查研究与分析，希望能为森林古道的保护与修复提供参考。

卷管平面弯曲的平衡方程式为

对于管径和壁厚等卷管参数已知的情况下，从公式（4）中可以看出，最大线应变量计算的核心在于确定中性层半径。

3 中性层理论计算分析

根据材料力学原理，对受力物体内的一般空间受力状态进行分析，卷管过程中应变分布情况如图3所示，分别产生切向、径向和宽度三个方向的主应变

，根据应变量定义进行理论推导计算。

根据公式（2）推理，宽板弯曲时在宽度方向变形近似为零，其宽度方向应变，即钢板弯曲可简化为只有切向应变和径向应变的平面应变状态，其中：

切向应变

其中，当r>R

时取“+”号，当r

时取“-”号。

（4）选择适宜间距的导向装置紧贴试件表面，握住刀具，使刀垂直于试样表面，对刀具均匀施力，并以均匀的切割速度移动刀具，使其在涂层上形成规定的切割数。所有切割都应划透至基材表面；

由于钢板在卷制弯曲过程中满足金属材料塑性变形时体积保持不变原则，即

将公式（5）和（6）代入（7）中，其径向应变，即

由于卷管过程中金属材料处于两向或三向应力状态，需采用屈服准则判定所有应力分量。根据米塞斯屈服准则

根据米塞斯屈服准则定义的等效应力σ

和ε

等效应变表达式为

比尔会在那里等他的，他们会顺着狄斯河向南划到大熊湖。接着，他们就会在湖里朝南方划，一直朝南，直到麦肯齐河。到了那里，他们还要朝着南方，继续朝南方走去，那么冬天就怎么也赶不上他们了。让湍流结冰吧，让天气变得更凛冽吧，他们会向南走到一个暖和的赫德森湾公司的站头，那儿不仅树木长得高大茂盛，吃的东西也多得不得了。

将公式（11）和公式（12）合并后，得

将公式（8）代入公式（13），得

Policeman:Why didn't you shout for help when youwere robbed ofyourwatch?

钢板在外载荷作用下发生弯曲，其外侧发生拉伸变形，而内侧发生压缩变形。当某一截面处于拉伸变形向压缩变形过渡时，该截面既不产生拉伸应变也不产生压缩应变，即为应变中性层P

。从应变中性层分别向外径和内径延伸，其应变量分别为拉应变和压应变，且应变量具有连续性。

教师根据各小组合作学练情况，通过随机抽组或小组自荐的形式按一定的顺序展示各自的学练成果，并针对展示中存在的问题，进行点评与启发，提升学生的技能水平。所以此环节，展示是主线，点评是关键。

径向应变

从公式（3）中不难看出，无论是压应变还是拉应变，均沿着应变中性层具有连续性。依据应变时效试验标准要求，对于实验室模拟应变时效试验，取实际工况下的最大应变量值。根据公式（2），在t=0时，即卷管外表面处，此时为最大线应变量

随着人力资源越来越紧张，目前市场上临时工薪酬也在水涨船高，而随着各大医院的不断发展壮大，医院后勤所使用临时工的人数也越来越多，而且基本上所从事的也是比较辛苦的体力需求较大的工作，如食堂、洗衣房、水电维修、卫生保洁等。工作时间长、工作量大、工作内容枯燥乏味，并且还经常会有投诉等问题产生。但医院由于管理体制的缘故临时工还不能从医院的发展壮大中得到充分的实惠，薪酬普遍偏低。而且薪酬结构也不尽合理，传统的“大锅饭”政策，导致平均主义盛行，干好干坏，干多干少薪酬基本都一样，造成临时工心理上的不平衡，很容易像消极怠工的员工学习并在工作中产生马虎敷衍的情绪，严重影响了临时工工作的积极性和热情。

将公式（17）代入公式（18）中，对r积分得

将公式（14）和（15）代入公式（3），得

式中：C——积分常数。

在卷管弯曲的外边界上，当r=R

时，σ

=0，由公式（19）积分可得

在卷管弯曲的内边界上，当r=r

时，σ

=0，由公式（19）积分可得

对于边界条件处等效应力均为0，因此公式（20）和公式（21）相等，可得

4 应变量计算方法对比分析

4.1 理论公式

依据上述应变中性层理论推导结果，将公式（22）带入公式（4）中，最大线应变计算公式为

4.2 标准公式

应变时效试验常用的标准规范中采用简化公式进行应变量计算，常见的标准规范计算公式参照道达尔公司标准GSEPSTR 201《海洋结构钢材料》，标准中明确规定应变量应为冷成型所达到的最大应变量，计算公式为

式中：t——钢板厚度，mm；

——卷管后钢板中心厚度对应的直径。

法国船级社规范BV NR426《海上钢结构构筑物和安装建造规范》中，对于冷成形应变量计算公式为

公式（24）和公式（25）的分析推导在标准中均未给出详细的过程，但根据公式中采用厚度中心层等参数，上述公式推导极有可能是基于应变中性层与厚度中心层一致的情况下进行理论推导。不妨假设上述公式是基于应变中性层为厚度中心层位置，即D

=2R

成立，进行简单的反向推导，其公式推导过程如下

最大线应变

将上述公式整理简化，得

推导出来的公式（27）和公式（28）与标准计算公式（24）和公式（25）完全一致，因此，可以确定标准计算公式则是简单的将厚度中心层作为应变中性层简化处理后进行计算。

4.3 计算数据对比

现有的大量理论研究均表明应变中性层在钢板弯曲过程中会产生一定的内移

，标准计算公式（24）和（25）是简单地将厚度中心层作为应变中性层进行计算，必将导致计算公式（23）、（24）、（25）的计算结果存在一定的差距，以某一导管架项目的卷管工艺参数进行计算比对分析，见表1。

水库枢纽由大坝、溢洪道、输水洞、泄洪洞和水电站等五部分组成。大坝为浆砌石重力墙式堆石坝，坝高46 m，长350 m。

从表1的数据可知，理论推导法计算出的最大线应变大于标准规范计算法，且随着卷管外径与壁厚比值越小，两种方法计算出的最大线应变误差值越大。理论推导法计算出的应变中性层位置小于厚度中心层位置，与板弯曲过程中应变中性层会产生内移的研究理论是一致的，表明理论推导的公式具有一定的科学性和合理性，而采用标准规范计算法进行计算存在一定的计算误差。