8万吨乙醛装置螺栓断裂失效分析

对乙醛装置钢结构断裂螺栓进行化学成分、金相及硬度测试分析,结合断口形貌对螺栓的断裂失效进行了分析.研究结果表明,螺栓为应力腐蚀断裂,螺杆根部表面缺陷易造成应力集中,此部位是裂纹的主要萌生地,是导致螺栓断裂的主要原因.     

内载荷作用下焊接“T”型管强度实验研究

针对石油工业广泛采用的手工焊接“T”型管进行了在承受静内载荷作用下结点应力分布测量.同时,对实验件进行了强度极限考核,并对考核后的试件进行了扫描电镜分析.本文给出了在承受静内载荷作用下“T”型管结点应力分布及最大应力集中位置.实验表明,最大应力集中点在管结点肩部和服部的焊缝附近(而不在焊缝上),强度极限考核给出了最大承载极限,通过解剖和扫描电镜分析找出导致疲劳破坏的隐患.为了便于实际应用,给出了适合于本文研究试件类型的工程计算方法.     

悬索桥索夹螺杆轴力超声识别的影响因素分析及应用

为有效评估悬索桥索夹螺杆轴力的损失程度,对悬索桥索夹螺杆轴力超声识别方法进行了影响因素分析及实桥应用。首先,基于声弹性效应建立了螺杆轴力计算公式,并用于螺杆轴力识别。然后,分析了无应力声时差异和应力系数差异对识别精度的影响。最后,将该方法用于识别螺杆张拉效率和梁段吊装过程中的螺杆轴力损失。结果表明：(1)悬索桥索夹螺杆声弹性效应明显,螺杆轴力识别误差均在1.1%以内。(2)传感器耦合状态和螺杆几何、材料参数差异均会影响螺杆无应力声时,从而影响螺杆轴力识别精度,二者引起轴力识别偏差分别为47.7kN、43.7kN。(3)不同螺杆应力系数存在差异,标定螺杆与待测螺杆应力系数差异引起的轴力识别偏差为4.75%。(4)通过实测声时计算螺杆张拉效率来控制螺母拧紧程度,螺杆张拉效率达到94%以上,较未控制螺母拧紧程度前最大增加了95.93%。索夹螺杆轴力随梁段重量的增加损失严重,实测索夹平均轴力最低为424.32kN,仅达到设计轴力的56.58%,在梁段吊装过程中应及时对索夹螺杆进行补张拉,确保施工安全。。     

运用COSMOSWorks对螺旋钻机齿轮轴进行有限元静态分析

将cosmosworks有限元分析法运用到螺旋钻机齿轮轴静态分析中.建立了有限元模型,得出应力、应变、位移、变形图解,对结果进行了分析并提出意见.     

双进双出磨煤机端盖优化设计

对ＳＴＭ３７０／５７０型双进双出磨煤机端盖进行了有限元应力计算和分析,用复合形法对其进行了优化设计,编制了优化设计程序。优化结果表明,合理的结构尺寸不仅可以使应力集中区域内的应力值减小,而且可以使应力集中区域内的应力变化较为平缓。     

纤维排列方向对含圆孔的各向异性板应力场影响的仿真分析

针对含圆孔的复合材料板,在外界荷载作用下通常会引起孔周围区域的应力集中的问题。根据复变函数理论建立了计算模型。采用仿射变换的方法得到了准确描述应力场的复变应力函数。按照所建立的数学模型对含有圆形孔的复合材料板进行了应力分析。探讨了不同的纤维排列方向对孔边应力集中系数的影响。仿真分析了两个主方向的杨氏模量的变化对孔边应力的影响。     

臂架销轴有限元分析

针对臂架连接销轴的断裂问题,应用SolidWorks仿真模块,采用接触非线性算法对臂架销轴进行了实体分析。通过变换油口位置,获得了销轴应力变化规律：当销轴油口位于拉应力区时,油口应力集中最大,其值为619 M Pa;当销轴油口位于中性层时,油口应力最小,其值为150 M Pa 。综合分析表明,销轴油口位于中性层最合理。     

锅炉启动瞬态应力场有限元计算

针对某国产300 MW亚临界自然循环汽包锅炉启动过程中的汽包应力状态进行了分析计算,计算中采用三维有限元理论,利用有限元分析软件ANSYS对汽包所受机械应力、热应力和管道连接部位产生的应力集中进行了计算,并根据计算结果得到汽包在启停过程所受应力最大值所处部位,提出提高汽包使用寿命的方法。     

基于Optistruct的地铁车顶骨架有限元强度分析及优化

为了对某新型地铁车顶骨架结构进行优化,在十二个工况下对其进行了结构静强度分析,根据各工况的应力分布情况,找出了应力集中的位置并分析其产生的原因,利用OptiStruc优化工具提出了六种优化方案,根据优化尺寸再次进行强度分析,分析结果显示方案一车架骨架在满足应力的要求下,整体结构挠度最小.通过对车顶骨架优化的应力对比,表明提出的优化方案是可行性的.     

钢球磨端盖有限元应力分析

采用高精度三维单元对修改设计后的磨煤机端盖进行了有限元应力分析。结果表明，修改设计后的端盖过渡圆角部位的最大相当应力远小于原端盖该部位的最大相当应力，且应力变化平缓，没有明显的应力集中现象。     

双头单螺杆泵衬套有限元分析

用ANSYS对双头单螺杆泵衬套的受力情况作了有限元计算,为了提高计算效率,将螺杆泵衬套的有限元模型简化为平面应变模型求解.讨论了双头单螺杆泵衬套在受到均匀压力与非均匀压力,以及衬套和螺杆在静态接触的情况下,衬套内各点的变形、应力与应变的分布;揭示了双头单螺杆泵衬套的受力状态和变形规律.为双头单螺杆泵的结构优化设计及性能改善提供了参考依据.     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

基于Pro/E与ANSYS的橡胶挤出机螺杆强度的分析

采用Pro/E对橡胶挤出机螺杆进行三维建模,实现了Pro/E到ANSYS的无损导入,应用ANSYS Workbench对3种螺杆(等深等距螺杆、等深不等距螺杆、等距不等深螺杆)在相同的机头压力和扭矩作用下的强度进行了有限元分析,并得出螺杆在变化的机头压力作用下的应力(冯.米塞斯)分布云图。通过分析对比得出了等深不等距螺杆是3种螺杆中最优螺杆的结论,为新型螺杆的设计提供了借鉴。     

塑化过程螺杆计量段三维流场的数值模拟

采用CROSS模型表示聚氯乙烯的黏度特征,使用POLYFLOW软件数值模拟了塑料注塑成型机头部无螺纹和有螺纹的螺杆计量段流道内熔体在塑化过程的三维等温流场,求解和分析了两种螺杆流道的yz和xy截面上不同时刻的速度场、压强场、黏度场和剪切应力场。计算结果表明,两种螺杆元件产生的流场差别较大。有螺纹的注塑螺杆头部附近聚氯乙烯熔体逆流速度和压强增大,引起剪切应力的增大,加强了螺杆头部聚氯乙烯熔体的剪切稀化作用,使得熔体黏度降低。     

双螺杆反应器同向啮合螺纹元件的三维流场分析

双螺杆反应器是一种新型的高效反应器 ,且对环境几乎无污染 ,但许多理论尚处于不成熟阶段。高粘度物料在双螺杆反应器中的流动情况非常复杂 ,很难用解析法求解 ,利用ANSYS有限元分析软件对双螺杆反应器同向啮合螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析 ,给出了速度场、压力场、粘度场的基本规律以及螺杆特性曲线的分布。计算结果表明 :在啮合区 ,物料的压力梯度、速度、剪切应力较大 ,粘度值较小 ,物料在啮合区能进行充分的混合、反应 ;螺槽中的物料具有较大的正轴向速度 ,表明大部分物料沿挤出方向流动。流量和螺杆转速成正比 ,流量和流道两端的压差成反比。     

滚珠丝杠副与滚动轴承的动力学性能差异研究

在滚动轴承研究与分析的最重要三大理论基础上,通过对国内外研究滚珠丝杠副各项机械性能的实例分析,分析了滚珠丝杠副受力简化模型,探讨了滚珠丝杠副动力学性能研究的重要性与复杂性。     

用边界元法计算螺纹槽管的应力集中

在对螺纹槽管的实际结构进行切实可行的简化处理的基础上，应用边界元法对潜艇冷凝器螺纹槽冷却管，在复杂外载荷和温度因素的作用下，所引起的应力集中提出了计算、分析方案，并针对某一具体型号的TA2钛螺纹槽冷却管，给出了计算模型，进行了具体的计算、分析，求出了应力集中系数，为冷凝器的结构设计及强度分析提供了参考数据，也为螺纹槽管在电厂、海水淡化等民用换热设备的实际推广应用提供了参考依据，可供相关工程技术人员参考利用。     

同向双螺杆挤出机过渡段流体的三维数值模拟

针对某工厂双螺杆挤出机出料速度不均,产品断面有裂纹等问题,应用POLYFLOW软件数值模拟了同向旋转双螺杆挤出机过渡段流道内流体的三维等温流动,给出了物料的粘度和剪切应力随进出口压力、螺杆转速变化的分布规律,重点讨论了工艺参数对过渡段的性能的影响。模拟结果表明:随着进出口压差的增大和螺杆转速的增加,剪切应力均增大,出口物料所受剪切应力梯度变小,过渡段分散混合能力增加,有利于物料在过渡段内的均化。随着螺杆转速的增加,物料在过渡段内停留时间过短会影响物料塑化质量。     

氢气压缩机螺栓断裂原因分析

通过成分分析、硬度测试、金相检验、宏观检验和断口分析等方法,对氢气压缩机螺栓断裂原因进行了分析。结果表明,螺栓断口基本与螺栓轴线垂直,断口全部位于螺栓与螺母旋合部分的第一扣螺纹根部,断口平齐,具有明显高应力疲劳断裂特征。在螺栓联接中,由于螺纹存在加工误差,使旋合的各扣螺纹不是同时全部接触,也不是同时承受载荷,因此,螺栓与螺母旋合的第一扣受载荷作用最大,且螺纹根部应力集中系数大,这是螺栓在交变载荷作用下首先产生裂纹源的外因。金相检验发现,材料中含有较多的夹杂物,呈点状分布,螺栓的组织不是综合机械性能良好的正常调质组织,降低了螺栓塑性韧性,这是螺栓裂纹扩展直至最终断裂的内因。     

层合板的孔边应力分析

应用ANSYS软件的层合板单元SHELL91，分别对四层复合材料板在不同铺层情况下，用螺钉与其他构件联接时所产生的孔边应力分布进行有限元法计算和分析，最后指出应力分布情况将随着不同铺层结构而发生变化。