高压石油钻井泵7500PSI空气包强度分析

针对石油钻采设备的主要部机高压钻井泵附件空气包在钻井过程中是否能够满足7500PSI的承压能力问题,根据空气包实际尺寸利用SolidWorks 2016建立实体模型,依据压力容器设计国家标准GB150.3-2011对空气包的球壳进行校核计算,然后通过Ansys的有限元分析软件workbench对球壳进行有限元分析计算,通过计算得到空气包球壳的最大主应力、最小主应力分布,计算结果表明空气包球壳在高压7500 PSI(52 MPa)的压力下是安全可靠的。     

超滤设备结构强度有限元分析与寿命估测

采用通用有限元软件ANSYS,对SFP型超滤设备进行结构强度有限元分析与寿命估测,计算了结构的应力分布、变形情况并估测其使用寿命。经分析可知,在最大进水压力下,SFP型超滤设备最大等效应力出现在封头的不锈钢抱箍上,其等效应力值小于不锈钢材料的许用应力;聚合物部件的第一主应力的值也远小于各自的最大拉伸强度。采用CPVC管材材料的应力强度与使用寿命预测曲线来估测SFP型超滤设备的使用寿命,在始终保持最大进水压力条件下,SFP型超滤设备估测使用寿命为1000小时;从估测的方法可见,若能降低进水压力,超滤设备的使用寿命将大大提高。     

基于ANSYS Workbench发动机连杆有限元分析

利用ANSYS Workbench对捷达汽车发动机连杆在工作过程中受的拉力和压力进行有限元分析计算,得到该发动机连杆在受拉和受压时最大主应力、最大切应力以及最危险位置,为汽车连杆设计与优化、强度校核等提供理论依据。     

斜刃剪切机机架应力分析

在分析研究剪切机架应力分布和强度时,采用模型实验应力分析和实测机架动应力相结合的方法。在模型实验应力分析中采用脆性涂料法确定模型机架最大主应力部位和主应力方向,采用电阻应变测量法确定模型机架的主应力水平。据此选定最大主应力的测点进行实际剪切过程中动态应力和相应剪切力的测定,确定并分析机架强度。     

基于Abaqus的薄膜阀壳体强度分析

为了校核薄膜阀在工作压力1.5 MPa下设计是否可靠,基于Abaqus有限元分析软件,建立薄膜阀有限元模型,以最大应力为失效判据,计算其在工作压力下的结构强度。结果表明:ADC12材料壳体在1.5 MPa工作压力下,法兰处的最大应力199.9 MPa超过材料屈服强度170 MPa,产生塑性变形;M6连接螺栓在5000 N的最大预紧力下的轴向应力为96.39MPa,满足API 6A标准规定要求;上下壳体最大缝隙位于相邻螺栓连接的法兰之间,其值为0.2258 m m,大于A系列O形圈截面直径公差0.20 mm,不满足密封设计要求。     

搪玻璃设备许用应力的探讨

搪玻璃层是搪玻璃设备的强度薄弱环节,但现有设计大都仅考虑了金属基体的强度,对搪玻璃层的强度没有关注。结合搪玻璃设备制造和运行中常常出现的裂纹或爆瓷等现象,借助有限元分析法和破坏性试验测试,初步探讨了搪玻璃设备的许用应力。结果表明,单纯依靠金属基体的总体薄膜应力进行搪玻璃设备的强度校核并不能确保搪玻璃层的安全,还必须考虑搪玻璃层的最大主应力。一般搪玻璃层的最大主应力出现在与金属基体最大主应力相同的位置,且搪玻璃层的最大主应力略高于金属基体的总体薄膜应力。故实际设计中必须同时兼顾金属基体和搪玻璃层的强度,并取1．2～1．5倍的金属基体总体薄膜应力作为搪玻璃层的最大主应力进行校核为宜,同时对设备高应力区还有必要通过结构优化来降低金属基体与搪玻璃层的应力水平。     

基于三剪统一强度准则的厚壁圆筒自增强分析

基于三剪统一强度准则,考虑材料应变强化效应、包辛格效应、拉压异性及中间主应力的影响,采用双线性强化材料模型对厚壁圆筒进行自增强分析,得到了厚壁圆筒加载应力、残余应力和工作应力的解析解,提出了最佳自增强压力的计算方法,探讨了拉压比、强度准则变化参数的影响,比较了自增强处理和非自增强处理及双线性强化模型和理想弹塑性模型厚壁圆筒的应力分布差异。研究结果表明：厚壁圆筒的最佳自增强压力随半径比和强度准则参数的增大而增大;工作时的最大等效应力随半径比和强度理论参数的增大而减小,随拉压比的增大而增大;自增强等效应力的最大值在弹塑性分界面处,且应力沿壁厚的分布较均匀;与理想弹塑性模型相比,双线性强化模型所对应的弹塑性分界面半径和残余应力较小,且随着自增强压力的增大,两种模型的差值越来越大;等效应力随半径比的变化规律可为厚壁圆筒选择合理的壁厚提供一定的参考;自增强技术可改善厚壁圆筒工作时的实际应力分布,提高其极限承载能力。     

基于ANSYS的热声制冷机谐振管强度的验证

介绍了热声制冷机的相关内容,并设计了一种等直径谐振管。在ANSYS 12CFX中建立谐振管中空气三维模型,并施加交变的压力边界条件,对空气场受到的压力进行分析,得到其所受的最大压力。将分析得到的最大压力加载到谐振管的三维模型的内表面,进行应力分析。根据最后得到的应力云图进行计算,得出结论,证明所设计的谐振管符合强度要求。     

某三缸发动机连杆有限元分析

应用有限元分析软件abaqus对某三缸汽油机的连杆进行了静强度分析,通过有限元分析,可以得到连杆在最大爆发压力工况(压应力)和最大惯性力工况(拉应力)下的应力分布情况。从分析结果可知,在最大爆发压力工况(压应力)下,应力主要集中在连杆小头与连杆杆身的过渡圆角处,最大应力值为659 MPa;最大惯性力工况(拉应力)下,最大应力为489 MPa,最大应力出现在螺栓孔位置。在两种工况下,连杆最大应力均低于材料的屈服强度745 MPa,满足强度要求。应用fe-safe疲劳分析软件对连杆进行疲劳强度分析,得到了连杆的疲劳安全系数的云图分布情况,该三缸汽油机连杆疲劳安全系数均大于1,满足疲劳强度要求。     

锌空电池极片干嵌法成形设备轧机机架有限元分析

轧机作为锌空电池成形设备重要组成部分,以有限元软件ANSYS10.0作为分析工具,对锌空电池干嵌成形设备的轧机机架刚度、强度特性进行静力分析.经过求解计算,得出轧机机架的应力分布和变形状态.通过与材料许用应力的对比,轧机机架在各种载荷的综合作用下,满足强度要求.在对机架进行参数化建模后,以有限元计算出的变形结果和材料许用应力为约束条件,机架的主要设计尺寸为优化变量,机架的体积最小为目标函数,对机架进行优化设计.优化后,轧机机架纵向变形量减少15%、最大主应力缩小24.1%、轧机机架体积减少9.13%.     

一体化单纵臂轮边电驱动系统的设计及轻量化

建立了采用同步带传动的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统的模型,并设计了同步带传动的张紧机构。计算了单纵臂壳体在4种典型工况(垂向力最大工况、转向侧滑工况、驱动力最大工况、紧急制动工况)下的受力情况,并给出了其对应的应力和位移分布云图。在此基础上,选取一些重要参数变量,对单纵臂壳体进行轻量化设计,分析参数对壳体强度的影响。对优化前后的模型进行ADAMS仿真分析,比较车辆优化前后的平顺性。所进行的轻量化设计有效降低了该轮边驱/传动系统的簧下质量。     

轴向柱塞泵壳体结构瞬态响应分析

以一种典型轴向柱塞泵为研究对象,模拟其工作过程中压力脉动在壳体外表面产生的振动,获得在此激励下的动态响应。利用有限元分析软件ANSYS Workbench,建立轴向柱塞泵壳体的有限元模型,进行瞬态响应分析。分析壳体在不同压力级别下的振动响应,通过分析结果确定泵壳位移、应力和应变的动态变化过程,从而找到泵壳的“敏感区域”,为轴向柱塞泵振动测试和结构优化奠定基础。     

异形真空室壳体的结构强度分析

异形真空薄壳结构在航天、航空产品中的应用越来越广泛,基于减重和可靠性考虑,需要对这一类承受负压的压力容器进行结构强度分析和优化设计。首先应用基于经验的规则设计方法对该结构进行了强度校核。进一步,利用有限元分析软件HyperMesh、Ansys对该异形壳体建立了整体有限元模型。通过分析设计,证明该结构应力分布合理,并采用参数设计方法得到最优壁厚。从结果来看,基于经验的方法和基于有限元分析的方法得到的强度结果接近,但后一种方法不仅能够给出应力、应变的分布云图,而且在优化设计方面的选择也更加灵活。提到的设计方法对该类负压容器的设计具有一定的借鉴作用。     

基于内压作用的通用型线涡旋齿载荷模型

根据对应的节线类型把压缩腔分为a、b两类,分析压缩腔压力、涡旋齿的作用载荷和应力特点,确定了涡旋齿根弯曲疲劳强度计算准则,得到了基于通用型线的齿根弯曲疲劳强度载荷模型.研究表明：简化涡旋齿为涡旋齿中线,涡旋齿工作时相当于中线内侧受到内压载荷作用,载荷的大小为内外壁面的压力差.涡旋齿上任意点的应力近似于脉动循环的弯曲应力,可用涡旋齿根等效应力用安全系数法以无限寿命计算涡旋齿根弯曲疲劳强度.开始排气角是影响涡旋齿强度和压缩机稳定性的一个重要因素.     

测井仪耐压钢筒的应力分析与强度校核

测井仪耐压圆筒在外压作用下处于三向应力状态,按不同的失效准则和强度条件有不同的设计公式。文中运用最大剪应力理论和形状改变比能理论,推导出了测井仪器耐压圆筒在弹性极限范围内的最小壁厚和强度校核公式,并分析比较在不同强度理论下的结果,为快速计算耐压圆筒壁厚及强度校核提供了可靠的理论依据。     

基于ANSYS主减速器壳应力及模态分析

主减速器壳在工作过程中常受到多种载荷的共同作用,工况复杂。基于有限元理论,运用ANSYS软件对主减速器壳进行了数值分析,得到了主减速器壳的机械应力分布规律,同时对其进行了模态分析,得到了主减速器壳的固有频率等。分析结果可为主减速器壳设计提供理论依据。     

基于模糊可靠度的深海高压密封舱优化设计

为了减轻深海高压密封舱的重量,提出基于模糊可靠度的优化设计方法.该方法采用最小强度和最大工作应力模糊可靠度计算理论, 以密封舱的可靠度为1和最小壁厚为优化设计目标,通过有限元计算求取密封舱工作时最大应力隶属函数曲线的分布参数,根据材料的变异特性求取密封舱最小强度隶属函数曲线的分布参数.理论计算和实验结果表明,采用该方法可以有效减轻密封舱的重量.     

内压对射孔套管强度影响的有限元分析

射孔对套管抗挤强度的影响程度取决于多种因素.主要研究内压对射孔套管强度的影响.建立未射孔套管、不带水泥环射孔套管、外裹水泥环射孔套管有限元模型,并应用ANSYS有限元软件分析计算了未射孔、射孔及孔边开裂三种情况下套管的最大应力,同时研究了水泥环对射孔套管强度的影响.结果表明:射孔套管最大应力比未射孔套管增大了64%,孔...     

基于ANSYSWorkbench加油泵的壳体应力分析

加油泵壳体是一个复杂的结构,很难通过常规方法进行计算分析。本文采用有限元法对ZCB90加油泵壳体进行强度计算。通过壳体受力状态的应力分析,计算出壳体的最大变形值及发生位置,并对壳体结构进行改进,使其满足设计要求。