¿Cuáles son los factores que afectan la resistencia a la compresión de los tubos de acero?

1. Anisotropía de resistencia y tensión residual de tubos de acero UOE

Como es bien sabido, los factores que afectan la resistencia a la compresión de los tubos de acero incluyen la mala forma (redondez y espesor de pared desigual de los tubos de acero), la resistencia de fluencia (YS) y la tensión residual. Existe una correlación significativa entre la resistencia a la fluencia a la compresión y la tensión residual en la dirección circunferencial. La distribución de la resistencia a la fluencia de la sección del espesor de la pared medida en especímenes de barra redonda y cilíndricos (ambos con un diámetro de 6 mm) indica una disminución particularmente significativa en la resistencia a la fluencia a la compresión de la circunferencia exterior del tubo de acero. La comparación de las curvas S-S en la posición del espesor de la pared muestra que aparece una curva S-S circular desde el centro del espesor de la pared debido al efecto Bauschinger de la deformación elástica en el exterior. Según la comparación entre los tubos de acero UOE y los tubos de acero sin costura para pozos de petróleo, se puede observar que la tensión residual de ambos tipos de tubos de acero tiende a la compresión interna, pero el valor de tensión residual de los tubos de acero UOE es pequeño.

2. Análisis y simulación numérica

En el proceso de análisis numérico, se utilizó un modelo integral para evaluar la resistencia a la compresión de conformado de los tubos de acero UOE. En el modelo de conformado del tubo de acero UOE (elemento de deformación plana bidimensional), se utilizó la curva S-S de la placa y se aplicó tensión residual al modelo de aplastamiento (elemento sólido tridimensional). Debido a la dificultad de predecir con precisión los cambios en la curva S-S de la chapa de metal al tubo de acero mediante el análisis y la simulación numérica solos, se utiliza un método semiexperimental (prueba de deformación simulada) para predecir la curva S-S. Es decir, aplicar la histéresis de deformación plástica equivalente calculada al espécimen de barra redonda muestreado de la placa, y luego definir la curva S-S de compresión obtenida en cada posición del espesor de la pared.