双层管内压弯曲成形新方法与变形规律研究

项目名称： 双层管内压弯曲成形新方法与变形规律研究

项目编号： No.51175111

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 苑世剑

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 62万元

中文摘要： 为了提高可靠性，大型运载火箭和大飞机燃料压力输送系统需要无纵向焊缝的大直径整体弯管，这类整体弯管径厚比（直径与厚度之比）一般大于180。采用传统弯曲技术制造此类弯管时，出现起皱缺陷无法克服。为了解决传统技术制造这类大直径超薄弯管存在起皱的难题，本项目提出了双层管内压弯曲成形新方法。基本原理是在待弯曲的薄管（内层管）外侧包覆一个厚壁管（外层管），通过选择外层厚度降低双层管的径厚比，并在管端部通过内外层管的连接对内层引入附加拉应力，使内层管内侧轴向应力小于临界起皱应力，可消除内层管的起皱缺陷。通过对双层管内压弯曲成形规律深入系统的研究，建立轴向应力理论计算模型，揭示一次回弹、二次回弹、曲率变化和壁厚分布规律，给出弯曲过程应力状态及起皱行为，揭示界面切应力作用规律，解决超薄弯管（径厚比大于180）弯曲起皱难题，为在大型运载火箭上应用提供理论基础和技术支撑。

中文关键词： 双层管；薄壁弯管；内压弯曲；起皱；回弹

英文摘要：

英文关键词： bi-layered tube；thin-walled elbow；internal pressure；bend；wrinkling