形状记忆合金管接头装配力学有限元仿真
贾晓丽1
杨墨2
宫旭东2
李兴涛3
刘海鹏4
1.中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京 102249;中国石油大学(北京)高端油气装备智能设计制造研究中心,北京 1022492.中国石油大学(北京)机械与储运工程学院,北京 1022493.中国石油国际勘探开发有限公司,北京 1000344.中油国际管道有限公司,北京 102249
摘要：[目的]探究形状记忆合金(Shape Memory Alloy,SMA)管接头的连接性能及其关键影响因素,明确各参数对连接强度的作用机制.[方法]首先,基于SMA本构模型,结合理想弹塑性模型与最大剪应力屈服准则,建立装配力学模型,推导解析解,为仿真验证提供基准;然后,借助Abaqus软件UMAT用户子程序,引入Boyd-Lagoudas本构模型,构建全尺寸有限元模型,完成装配力学仿真;然后,设置拉脱力分析步,以轴向拉脱力为核心指标量化连接性能;最后,开展参数化分析,考查几何尺寸、工作温度、临界相变应变的影响规律.[结果]结果表明,仿真得到的扩径相变起止应力与解析解误差分别为2.11％、0.96％,接触应力误差为4.6％～10.2％,精度良好;管接头壁厚、过盈量与管长增大均提升轴向拉脱力,其中管长通过增大接触面积强化拉脱性能;临界相变应变越大,可恢复变形量越大,连接性能越优;278～318 K工作温度范围对拉脱力影响极小,可忽略.该结果为SMA管接头工程应用提供参考.
关键词：形状记忆合金管接头连接性能有限元分析仿真
分类号：TB381(工程材料学)
论文发表日期：2026-08-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 137-148 )
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