分离机转鼓强度评定方法的对比研究

针对传统分离机转鼓的强度算法偏于保守,无法准确进行强度评定的缺点,将应力分析设计方法应用于转鼓的 强度评定。基于ANSYS Workhench有限元软件建立碟式分离机转鼓组件的有限元模型,进行正常工况下的静力分析,获 得转鼓筒体的应力和变形分布结果,并分别基于传统强度理论和应力分析设计方法对转鼓筒体的应力进行评定。分析 表明基于应力分析设计方法可以获得更加合理的评定结果,对建立分离机转鼓强度评定准则具有一定的指导意义。     

高压容器筒体与封头连接区的疲劳计算

在高压容器筒体与封头连接区,由于几何形状的不连续容易产生应力集中并伴随有疲劳现象,因此对此类部件进行疲劳寿命评估是分析设计的一个重点。文章首先利用有限元软件对该结构进行了计算,结果显示在过渡段与筒体的连接处应力值最大。并针对该应力条件,参照JB473295对该部件进行了疲劳计算。最后通过有限元结构疲劳分析加以验证。     

基于ANSYS软件对压力容器开孔接管区的应力与疲劳分析

文章利用ANSYS有限元软件对压力容器开孔接管区进行应力分析，获得了开孔接管区的应力强度分布图，得到最大应力发生在筒体最高位置与接管的连接处，[HTK]最大应力强度值为247.478 MPa。然后利用ANSYS进行疲劳寿命分析，将有限元方法与疲劳寿命分析理论相结合，得到累积使用系数均小于1，即开孔接管部位满足疲劳强度的要求，因此该容器是安全的。通过此次分析再次证明了ANSYS软件为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。     

单面缺口的韧性断裂细观力学参量及其应用

为了在细观大学的空穴扩张比参量的基础上建立压力容器中常见的表面凹坑、机械切口、焊缝咬边等缺陷韧性断裂的安全评定方法，本文提出采用缺口张一开位移作为宏观的工程断裂参量、在用含轴向缺口的模型容器作实验研究的基础上，分析了单百缺口的变形特点，并进行了大变形弹塑性有限元分析。     

复合载荷下周向裂纹厚壁圆筒的极限载荷研究

根据Mises 屈服准则在中性轴假设,周向、径向应力常数假设条件下,推导出了含等深周向裂纹厚壁圆筒在受内压、轴向力和弯矩复合载荷下的近似极限载荷公式。对典型参数下理想弹塑性材料模型进行了有限元分析,有限元验证表明文中建立的模型是偏保守的。1.32≤k≤2.00时推荐了计算厚壁圆筒极限载荷的周向、径向应力的取值。     

圆柱壳双开孔接管结构的应力分布研究

针对化工过程装备中经常遇到的圆柱壳双开孔接管结构,采用有限元分析方法获得轴向和环向双开孔接管结构的应力集中系数分布图。分析结果表明,开孔率和开孔间距大小是影响筒体开孔接管区应力分布的主要因素。开孔率决定了开孔影响区的范围以及结构的最大应力集中系数,而开孔间距的变化直接影响到筒体孔桥部位上最大应力水平。研究结果为此类结构安全评定及优化设计提供有效手段。     

输油管管壁轴向缺陷应力分析

长输油气管线由于腐蚀所引起的管壁缺陷,是油气管线正常运行的一大隐患。针对管壁上的轴向缺陷,用有限元法对其进行分析计算,给出了管壁轴向缺陷处的应力分布规律,并研究了缺陷长度、宽度和剩余壁厚对应力的影响。同时拟合了缺陷处应力的计算公式,为工程技术人员的设计计算,以及现场管道安全运营动态管理提供了依据。     

含裂纹自热式转化炉的有限元模拟及安全评定

本文基于自热式转化炉表面裂纹缺陷展开工作,先依据GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》标准,对自热式转化炉表面裂纹进行安全评定,得到裂纹在安全评定图的安全区域内,并最终确定裂纹是安全的;再利用ANSYS,对表面裂纹进行二维模拟,将得到的裂纹应力强度因子的最大值与根据理论计算得到的裂纹应力强度因子值分别进行比较,结果是可信的。     

基于有限元的钢制烘缸应力计算与评定

为研究一台带内拉筒的钢制焊接烘缸的应力分布情况和结构安全性,采用有限元法,对烘缸的应力进行了有限 元计算和分析,得到了烘缸的应力分布图,并对危险区域的应力强度进行了分析和评定。结果表明：最大应力出现在烘 缸盖板与外筒体及内拉筒连接处的环带和盖板人孔开孔处的内侧区域,该区域是影响结构安全的危险区域。     

在用含裂纹缺陷缓冲器的三维有限元分析

有限元分析的方法也可以应用到含缺陷压力容器的研究方面,可以借此得到不同形式缺陷的应力强度因子的值和应力分布情况,所以将有限元方法应用于此方面具有极大的发展空间。利用有限元ANSYS软件模拟含缺陷缓冲器的模型,输出相关的应力云图,得到K_I(应力强度因子)的值,将该值与通过计算得到的K_(IC)的值进行对比,印证了对含缺陷缓冲器安全评定的结果。利用有限元ANSYS软件进行模拟时,使用1/4模型,不影响最终得到的K_I值。     

内压作用下双开孔圆柱壳孔间距限定

多开孔接管结构常用于压力容器和管道,文章重点考虑了不同A值和不同开孔间距,采用有限元分析法对内压 作用下轴向和环向双开孔圆柱壳进行了应力分析,基于弹性应力法和极限载荷法对承压结构进行应力强度评价。研究 结果表明,基于弹性应力法的应力强度评价,当轴向双开孔圆柱壳开孔间距不大于2. 010时,结构不能满足弹性应力强 度评定要求;基于极限载荷法的强度评价,双开孔圆柱壳均能满足应力强度评定要求。建议对轴向和环向双开孔圆柱壳 开孔间距分别作出限定     

超临界1000 MW汽轮机高压缸温度场及应力分析

应用有限元分析程序分别计算分析了超临界1 000 MW汽轮机高压内外缸稳态运行时的温度场、热应力、机械应力及综合应力,并将高压内外缸分别计算的结果与高压内外缸合在一起进行计算的结果进行了比较.得出了该汽轮机高压缸较全面的强度数据,为汽缸的安全性评定和寿命预测提供了技术依据.     

射孔对破裂压力及裂缝形态影响数值模拟研究

针对射孔对水力压裂过程中的破裂压力以及裂缝形态的问题，通过建立不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展模型，将位移不连续方法（DDM）应用于水力压裂过程中的力学分析研究，同时在裂缝扩展准则上运用修正了的G准则—F准则并进行裂缝扩展规律研究。根据不同射孔方位和不同远场主应力条件下裂缝扩展的模拟计算，在地应力大小和方位确定的情况下，破裂压力随着射孔方位的增大而升高，并且随着方位角的增大，裂缝形态会发生转向，而且裂缝壁面粗糙，会增大压裂液摩阻。对于实际的射孔参数优化设计和压裂施工具有参考意义     

无摩擦气缸活塞的结构变形分析

针对超低频悬挂装置刚体往复运动的无摩擦要求,设计了一套新颖的无摩擦气缸一活塞结构。建立了无摩擦气 缸一活塞应力计算模型,得到气缸和活塞结构应力计算公式。利用ANSYS Workhench建立无摩擦气缸一活塞的气膜仿真 计算模型,计算得到气膜沿活塞轴向的压力分布情况,利用单向流固耦合模块将气膜压力加载到无摩擦气缸一活塞上,基 于线性静力结构分析模块Static Structural计算无摩擦气缸一活塞应力和应变分布,对结果做出分析,对无摩擦气缸一活塞 结构不合理之处提出了解决方案。     

高压注水井油管柱设计研究

针对注水管柱设计不好可能导致管柱断裂问题,对高压注水管柱作业过程进行了受力分析,给出了轴向拉力、外挤压力和内压力计算公式与注水管柱设计方法。提出在设计注水管柱时,下部管柱钢级和壁厚的初选可用抗挤和抗外压两种方案,然后从两套方案中选取高钢级方案。上部管柱钢级和壁厚按抗拉强度确定。     

基于Workbench的某V型六缸柴油机机体有限元分析

为了保证V型六缸柴油机机体的强度和可靠性满足设计要求，使用Solidworks建立了机体的实体模型，运用ANSYS Workbench的静力分析模块和Fatigue tool工具包，对机体各个气缸在最大爆发压力下的强度和可靠性进行分析。结果表明：其原有结构设计满足强度和可靠性要求，机体位移较大位置主要分布在机体缸盖螺栓附近，而出现应力集中的位置主要是机体上部、下裙部、轴承盖连接螺栓及其附近隔板区域。     

龙门式瓦楞纸板卸垛机的设计与动态特性研究

针对目前中小型啤酒企业的瓦楞纸板卸垛作业仍依赖手工完成，存在耗时耗力的问题，课题组采用系统化设计方法，设计了一种新型的龙门式瓦楞纸板卸垛机。采用电缸和气缸组合驱动，实现高精度分步提取纸板的功能；采用气缸连杆机构，设计了一种摆动的纸板打落机构；利用ANSYS Workbench软件对关键零部件进行有限元分析，得到了等效应力云图和变形云图，验证了机构的稳定性和强度要求；并进一步对机架进行模态分析和谐响应分析，得到了前6阶模态参数和位移频率响应曲线。结果表明：当工作频率为17 Hz时，机架易发生共振，频率响应急剧增大，形成峰值。该卸垛机能正常完成卸垛工作，提高了生产效率，降低了成本。