液压胀接理论分析和实验研究

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该文分别对钢管和钢制单元环、钢管和铸铁单元的胀接进行了理论分析和实验研究.通过塑性理论,在平面应变假设基础上对液压胀接过程的三个阶段:内管的塑性变形阶段、内外管同时变形阶段及卸去内压后的回弹阶段进行了理论分析,给出了备阶段内外管的应力状态,并推导出胀接后的残余压力的表达式.理论分析表明:在保证外管内壁不发生塑性变形的条件下,胀后残余接触压力随胀接压力的增大而线性增大,随单元件的弹性模量和单元件外径的增大而减小.通过使用φ18mm,厚为2mm的20#钢与铸铁单元进行液压胀接的实验研究,分析了残余应变和内压力对胀后钢管和铸铁单元抗扭强度的影响,给出扭矩随残余应变和内压力变化规律图,由实验得胀后残余应变随内压力的增加而增加,抗扭强度随残余应变的增大而增大.同时在实验中发现轴向力对胀后的残余应变影响较大.通过使用φ34mm,厚为8mm的20#钢与45#钢制单元进行液压胀接的实验研究,分析了在相同的内压力下钢制单元厚度、间隙对接触残余压力的影响.实验结果表明胀后残余压力随钢制单元厚度的增大而减小;钢制单元外径相同时,胀后残余应变随钢管与钢制单元间隙的增大而减小.
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