直埋供热管道新型三通加强结构应力分析
摘要：针对直埋供热管道压制三通处应力过大的问题，提出了一种新型三通加强结构，旨在从根本上降低压制三通相贯处的应力，提高管道敷设安全性。通过有限元数值模拟，对比分析了新型三通加强结构与普通压制三通的应力最大值与应力分布；系统研究了肋片宽度、肋片高度、外套管厚度、肋片角度等加强模型结构参数对压制三通应力最大值的影响。结果表明：新型三通加强结构能够有效减小压制三通的应力最大值，且主管管径和支主管管径比越小，应力最大值的下降效果越明显；随肋片宽度、肋片高度和外套管壁厚的增大，新型三通加强结构应力最大值减小。
关键词：直埋供热管道新型三通加强结构有限元肋片应力数值模拟
尊敬的用户，本篇文章需要2元，点击支付交费后阅读
限时优惠福利：领取VIP会员
全年期刊、VIP视频免费!
全年期刊、VIP视频免费!
参考文献[1] 江超，官燕玲，邓顺熙，等.直埋热水供热管道三通热-力耦合分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2016,48(4):585- 592.
[2] 轩福贞，李培宁，刘长军，等.等径挤压三通强度分析工程方法[J].压力容器，2000,17(5):30- 33,78.
[3] 马爱梅，鹿晓阳.管道开孔接管和三通设计及应力分析[J].机械设计与制造，2007(7):50- 51.
[4] 苏厚德，冯玉洁，樊建领.异径挤压三通应力的有限元分析[J].石油化工高等学校学报，2010,23(3):86- 89.
[5] 谢小敏，顾伯勤.焊制斜三通应力的有限元分析[J].轻工机械，2013,31(6):62- 65.
[6] 贾慧灵，李强，孙亮.输油管道三通弹塑性应力分布的有限元分析[J].煤矿机械，2008,29(6):76- 79.
[7] YU G Q,WANG F,DU G.Finite element analysis of stamped tees stress in directly buried heating pipeline[J].Applied mechanics and materials,2013,405/406/407/408:997- 1001.
[8] LIU Y L,WANG F,LI L P,et al.Numerical analysis of buried heating branch junctions[J].Applied mechanics and materials,2015,721:393- 396.
[9] 陈曦，王飞，王国伟，等.直埋供热焊制三通支管对三通应力影响因素分析[J].太原理工大学学报，2016,47(5):634- 639.
[10] 城市建设研究院，北京市煤气热力工程设计院有限公司.城镇供热直埋热水管道技术规程：CJJ/T 81—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013:26- 27.
[11] 郭宏，王飞，王国伟，等.基于线弹性分析的挤压三通披肩加强的有限元研究[J].太原理工大学学报，2016,47(4):532- 535,540.
[12] 李奎.供热直埋压制三通应力变化规律的研究[D].太原：太原理工大学，2017:17- 23.
[13] 无锡市新峰管业股份有限公司，中机生产力促进中心，江阴市南方管件制造有限公司，等.钢制对焊管件类型与参数：GB/T 12459—2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017:12- 22.
[14] 王飞.直埋供热管道工程设计[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2014:184- 202.
[2] 轩福贞，李培宁，刘长军，等.等径挤压三通强度分析工程方法[J].压力容器，2000,17(5):30- 33,78.
[3] 马爱梅，鹿晓阳.管道开孔接管和三通设计及应力分析[J].机械设计与制造，2007(7):50- 51.
[4] 苏厚德，冯玉洁，樊建领.异径挤压三通应力的有限元分析[J].石油化工高等学校学报，2010,23(3):86- 89.
[5] 谢小敏，顾伯勤.焊制斜三通应力的有限元分析[J].轻工机械，2013,31(6):62- 65.
[6] 贾慧灵，李强，孙亮.输油管道三通弹塑性应力分布的有限元分析[J].煤矿机械，2008,29(6):76- 79.
[7] YU G Q,WANG F,DU G.Finite element analysis of stamped tees stress in directly buried heating pipeline[J].Applied mechanics and materials,2013,405/406/407/408:997- 1001.
[8] LIU Y L,WANG F,LI L P,et al.Numerical analysis of buried heating branch junctions[J].Applied mechanics and materials,2015,721:393- 396.
[9] 陈曦，王飞，王国伟，等.直埋供热焊制三通支管对三通应力影响因素分析[J].太原理工大学学报，2016,47(5):634- 639.
[10] 城市建设研究院，北京市煤气热力工程设计院有限公司.城镇供热直埋热水管道技术规程：CJJ/T 81—2013[S].北京：中国建筑工业出版社，2013:26- 27.
[11] 郭宏，王飞，王国伟，等.基于线弹性分析的挤压三通披肩加强的有限元研究[J].太原理工大学学报，2016,47(4):532- 535,540.
[12] 李奎.供热直埋压制三通应力变化规律的研究[D].太原：太原理工大学，2017:17- 23.
[13] 无锡市新峰管业股份有限公司，中机生产力促进中心，江阴市南方管件制造有限公司，等.钢制对焊管件类型与参数：GB/T 12459—2017[S].北京：中国建筑工业出版社，2017:12- 22.
[14] 王飞.直埋供热管道工程设计[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2014:184- 202.
Stress analysis of new tee reinforced structure for directly buried heating pipelines
Abstract: Aiming at the problem of excessive stress at the stamped tee of the direct-buried heating pipeline, a new tee reinforced structure is proposed, which aims to fundamentally reduce the stress at the intersection of the tee and improve the safety of pipeline laying. Through finite element numerical simulation, the maximum stress and stress distribution law of the new tee reinforced structure and the ordinary stamped tee structure are compared and analysed. The influences of the structural parameters of the reinforced model such as the fin width, fin height, outer casing wall thickness, fin angle, etc. on the maximum stress of the stamped tee are systematically studied. The results show that the new tee reinforced structure could effectively reduce the maximum stress of the stamped tee, and the smaller the main pipe diameter and the branch-main pipe diameter ratio, the more obvious the reduction effect of the maximum stress. In addition, as the fin width, fin height and outer casing wall thickness increase, the maximum stress of the new tee reinforced structure decreases.
Keywords: directly buried heating pipeline; new tee reinforced structure; finite element; fin; stress; numerical simulation;
584
0
0