5MN扁挤压筒热力耦合及疲劳寿命分析

以5MN扁挤压筒为研究对象,采用ANSYS APDL进行热力耦合分析,运用ANSYS nCode Design Life进行疲劳寿命分析,考察工作压力与热应力共同作用下的等效应力分布,以及热应力对疲劳寿命的影响。研究发现:1)工作压力与热应力之间存在叠加抵消效应,在二者共同作用下,扁挤压筒的等效应力峰值回落约1.2%;2)当热应力与工作压力共同参与疲劳寿命计算时,扁挤压筒的最低疲劳寿命由不考虑热应力时的3 182次提高至10 710次,与实际使用寿命更加吻合。结果表明,在扁挤压筒物理性能研究中,热力学与结构力学的共同作用不是二者的简单叠加,耦合作用不容忽视。