高壓油管屬于燃油噴射系統,在工程機械中具有十分重要的地位,高壓油管工作時可以承受150MPa的高壓,在其工作是一定要注意震動現象,因為這不僅可能對設備造成巨大損傷,同時還可能存在火災隱患。隨著高壓油管使用頻率不斷加強,其工作出現問題的概率也隨著增加。其中高壓油管自增強處理這個問題得到了國內外眾多學者的高度關注。
由彈塑性理論可知,厚壁容器沿徑向應力分布不均勻,內壁承受的周向拉應力較大,而外壁承受的周向拉應力較小,這就導致外部材料的潛力不能充分發揮。為了提高容器的承載力,單純增加壁厚雖然可以達到一定效果,但會帶來使容器體積過大的問題,并且隨著壁厚的增加,應力沿厚度方向的分析更加不均勻。
自增強就是對高壓油管內壁施加更大的壓力,使內壁屈服,而外壁沒有達到屈服,這樣在卸載后,內壁塑性區受到外壁彈性區的回彈壓縮不能恢復而具有周向殘余壓應力,彈性區由于回彈受到塑性區阻礙而具有周向殘余拉應力。而油管正常工作時是在彈性范圍內的。
那么在油管正常工作時,內壁的較高的周向拉應力和周向殘余壓應力有了一定的抵消,而外壁的較低的周向拉應力與周向殘余拉應力疊加使壁內應力沿壁厚方向分布均勻,從而提高承載力。因此自增強技術實際上就是控制有利的殘余應力的大小及分布規律來使壁內應力分布均勻,從而在不增加壁厚的情況下提高一定的承載力。
高壓油管在石油工業和其他機械工業系統中的地位十分重要,高壓油管肩負著輸送高壓油的責任。若發生泄漏或破壞,可能會因為油液的易燃易爆性引發重大事故,造成經濟損失和環境污染。高壓油管破壞事件屢屢發生,很多情況下是由于其承載力不足和疲勞斷裂引起的,目前高壓油管常采用自增強處理來提高其承載力和疲勞壽命,因此有必要對高壓油管的自增強效果及疲勞壽命進行研究。
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