石油化工设计 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (3): 37-40.
深拉成形液氮生物容器残余应力数值模拟研究
顾 颖1，冯琛然2，郭燕妮3，任金平4，康进科4
- 1. 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃 兰州 730060； 2. 兰州博源生物科技有限公司，甘肃 兰州 730060； 3. 中源协和（甘肃）细胞基因工程有限公司，甘肃 兰州 730070； 4. 陇东学院石油化工学院，甘肃 庆阳 745000
Numerical Simulation of Residual Stress in Deep Drawn Liquid Nitrogen Biological Containers
Gu Ying1，Feng Chenran2， Guo Yanni3，Ren Jinping4，Kang Jinke4
- 1. Tianhua Institute of Chemical Machinery & Automation Co., Ltd, Lanzhou, Gansu, 730060； 2. Lanzhou Boyuan Biotechnology Co. LTD, Lanzhou, Gansu, 730060； 3. Zhongyuan Union Cell and Gene Engineering Co., Ltd. of Gansu province, Lanzhou, Gansu, 730070； 4. College of Petroleum and Chemical Engineering, Longdong University, Qingyang, Gansu, 745000
摘要： 深拉成形具有制造工艺简单、制造效率高等优点在压力容器制造中得到了广泛应用，但是经过该方法成形的不锈钢圆筒件容易产生残余应力，影响液氮生物容器质量。文中为了研究压边力、摩擦系数、凹模圆角半径三个主要深拉成形工艺参数对残余应力的影响，建立了液氮生物容器圆筒件数值模型，通过Box-Benhnken响应面法设计试验方案，采用Abaqus软件进行数值模拟计算。结果表明：试验工况下圆筒件最大残余应力均发生在直筒上端部位和直筒与封头连接处，封头上残余应力分布及大小基本相同；压边力越小时，残余应力越大，也越容易出现褶皱，而凹模圆角半径越大时，残余应力越大，但是越不容易出现褶皱，摩擦系数对残余应力影响不大。