探索石油裂化管復(fù)雜的幾 何、材料和接觸邊界等多重非線性的變形過程與規(guī)律，不僅是現(xiàn)代軋機(jī)設(shè)計(jì)的核心，也是具有實(shí)際意義的課題。本文首先綜述了國內(nèi)外有關(guān)輥彎制管技術(shù)開發(fā)和研究、成型理論、成型過程計(jì) 算機(jī)模擬和可視化技術(shù)的進(jìn)展。進(jìn)一步完善了基于修正拉格朗日法的彈塑性大變形樣 條有限條方法，修正了相應(yīng)的計(jì)算列式；建立了具有“流動”特性的全程模擬模型，體現(xiàn)了冷彎成型從帶材咬入、軋輥?zhàn)饔孟伦冃蔚匠隹诔尚偷倪^程，首次實(shí)現(xiàn)了輥彎 成型全流程的數(shù)值模擬；與原有分段組合模型進(jìn)行了對比并定性分析了誤差，石油裂化專用管與相關(guān) 文獻(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比，得到良好的吻合；針對影響輥彎制管成型的不同 參數(shù)，進(jìn)行了系統(tǒng)研究與一般規(guī)律的探討，其模擬結(jié)果對實(shí)際生產(chǎn)和現(xiàn)代化孔型設(shè)計(jì) 具有指導(dǎo)意義。本文將面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法引入大型數(shù)值模擬計(jì)算，以類的形式封裝了計(jì) 算部分，大大提高了程序的模塊化程度，易于程序的增刪和維護(hù)；VC++環(huán)境下，開發(fā)了良好的用戶界面，引入了跨平臺移植的OpenGL圖形庫，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算過程的顯 示與跟蹤，以曲面、曲線形式顯示和分析模擬結(jié)果；為了保證程序的穩(wěn)定性和適用廣 泛，化肥專用管實(shí)現(xiàn)了無縫拼接”和動態(tài)對象、數(shù)組的申請等方法，對圖形曲線進(jìn)行了顏色、反走樣、融合與消隱等處理?？傊疚耐ㄟ^理論分析和與文獻(xiàn)結(jié)果對比，證明了流動模型與基于修正拉格 朗日法的彈塑性大變形樣條有限條方法的有效性和可靠性，結(jié)合可視化技術(shù)，不僅方 便輥彎制管系統(tǒng)工具設(shè)計(jì)，而且降低了試制成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險，為現(xiàn)代化設(shè)計(jì)提供了科 學(xué)分析的理論依據(jù)。

       石油裂化管拉力試驗(yàn)按GB/T228-87水壓試驗(yàn)按GB/T241-90壓扁試驗(yàn)按GB/T246-97擴(kuò)口試驗(yàn)按GB/T242-97冷彎試驗(yàn)按GB244-972GB5310-2008高壓鍋爐用無縫鋼管》規(guī)定。拉力試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)與GB3087-82規(guī)定相同；沖擊試驗(yàn)按GB229-94擴(kuò)口試驗(yàn)按GB/T242-97晶粒度試驗(yàn)按YB/T5148-93顯組織檢驗(yàn)按GB13298-91脫碳層檢驗(yàn)按GB224-87超聲波檢驗(yàn)按GB/T5777-963進(jìn)口鍋爐管的物理性能檢驗(yàn)及指標(biāo)按合同規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。4進(jìn)出口情況 1鍋爐管主要進(jìn)口 是日本、德國。經(jīng)常進(jìn)口的規(guī)格有15914.2mm2734.0mm219.110.0mm41975mm406.460mm等。小的規(guī)格是31.84.5mm長度一般為58m不等。進(jìn)口索賠案例中，德國曼內(nèi)斯曼鋼管廠進(jìn)口的ST45無縫鍋爐管，經(jīng)超聲波探傷普查，發(fā)現(xiàn)少部分鋼管的內(nèi)部缺陷超過該廠規(guī)定及德國鋼鐵協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。3從德國進(jìn)口的合金鋼管，鋼號主要有34CrMo4和12CrMoV等。這種鋼管高溫性能好，常用來作為高溫鍋爐用鋼管。4日本進(jìn)口的合金管較多，規(guī)格有426.012mm58m152.48.0mm12m89.110.0mm6m101.610.0mm12m114.38.0mm6m127.08.0mm9m等。執(zhí)行日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISG3458鋼號為STPA 25這種鋼管常用來作配套用高溫合金管。5力學(xué)性能 抗拉強(qiáng)度 試樣在拉伸過程中，拉斷時所承受的 力（Fb出以試樣原橫截面積（So所得的應(yīng)力（σ）稱為抗拉強(qiáng)度（σb單位為N/mm2MPa表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的 能力。計(jì)算公式為：式中：Fb--試樣拉斷時所承受的 力，N牛頓）So--試樣原始橫截面積，mm2屈服點(diǎn) 具有屈服現(xiàn)象的金屬材料，試樣在拉伸過程中力不增加（保持恒定）仍能繼續(xù)伸長時的應(yīng)力，稱屈服點(diǎn)。若力發(fā)生下降時，則應(yīng)區(qū)分上、下屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn)的單位為N/mm2MPa上屈服點(diǎn)（σsu試樣發(fā)生屈服而力首次下降前的 應(yīng)力；下屈服點(diǎn)（σsl當(dāng)不計(jì)初始瞬時效應(yīng)時，屈服階段中的小應(yīng)力。屈服點(diǎn)的計(jì)算公式為：式中：Fs--試樣拉伸過程中屈服力（恒定）N牛頓）So--試樣原始橫截面積，mm2斷后伸長率 拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其標(biāo)距所增加的長度與原標(biāo)距長度的百分比，稱為伸長率。以σ表示，單位為%計(jì)算公式為：式中：L1--試樣拉斷后的標(biāo)距長度，mmL0--試樣原始標(biāo)距長度，mm斷面收縮率 拉伸試驗(yàn)中，試樣拉斷后其縮徑處橫截面積的 縮減量與原始橫截面積的百分比，稱為斷面收縮率。以ψ表示，單位為%計(jì)算公式如下：式中：S0--試樣原始橫截面積，mm2S1--試樣拉斷后縮徑處的少橫截面積，mm2硬度指標(biāo) 金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。根據(jù)試驗(yàn)方法和適用范圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯硬度和高溫硬度等。對于管材一般常用的有布氏、洛氏、維氏硬度三種。A布氏硬度（HB用一定直徑的鋼球或硬質(zhì)合金球，以規(guī)定的試驗(yàn)力（F壓入式樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后卸除試驗(yàn)力，測量試樣表面的壓痕直徑（L布氏硬度值是以試驗(yàn)力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS鋼球）表示，單位為N/mm2MPa鍋爐管是無縫管的一種。制造方法與無縫管相同，但對制造鋼管所用的鋼種有嚴(yán)格的要求。根據(jù)使用溫度高低分為一般鍋爐管和高壓鍋爐管兩種。7生產(chǎn)方法 鍋爐管的力學(xué)性能是保證鋼材終使用性能（機(jī)械性能）重要指標(biāo)，取決于鋼的化學(xué)成分和熱處理制度。鋼管標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)不同的使用要求，規(guī)定了拉伸性能（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度或屈服點(diǎn)、伸長率）以及硬度、韌性指標(biāo)，還有用戶要求的高、低溫性能等。