基于ANSYS的矿用净水球罐热结构耦合分析

为了研究热载荷对矿用净水球罐罐体应力分布的影响,运用ANSYS有限元经典编程环境构建了净水球罐对接环焊缝的计算模型。分析了球罐环焊缝焊接过程的数值模拟,详细介绍了环焊缝温度场与应力场结果及分析。应力场分析表明,在球罐外表面焊料与母材结合处经向残余应力达到最大510 MPa,纬向峰值则出现在焊缝中心,而在球罐内表面赤道位置处两向残余应力最大且均小于420 MPa,该分析对减小球罐残余应力、确保设备安全运行具有一定的借鉴意义。     

边界约束对挖斗支耳焊接残余应力及变形的影响研究

基于热弹塑性有限元方法,应用MSC.Marc仿真软件对某型号挖掘机挖斗支耳关键焊缝的焊接过程进行了模拟计算,分析了不同约束方式及底板约束面积对焊接残余应力及变形的影响。结果表明:支耳中间弓形板及焊缝区域残余应力较大,改变约束对应力大小有明显影响;侧边约束有助于减小支耳变形,但会增大焊接残余应力;底板约束面积对焊接残余应力和变形均有显著影响。通过比较分析,为实际约束方案的制定和优化提供了理论依据。     

BTi-62421s钛合金板TIG焊温度及残余应力数值模拟

以热弹塑性理论为基础、有限元分析为手段, 分析了2 mm厚新型高温钛合金BTi-62421s板材在合理的钨极氩弧焊工艺焊接过程中温度及残余应力分布规律。结果表明: 随着焊接电流的增大, 焊缝及热影响区温度梯度、焊缝及热影响区的宽度增大, 靠近焊缝的近热影响区温度范围在合金相变点以上, 焊后快冷易形成马氏体组织; 施焊面焊缝区横向和纵向残余应力为拉应力, 热影响区为压应力, 施焊背面焊缝区横向和纵向残余应力为压应力, 热影响区为拉应力, 焊接残余应力随焊接电流的增大而增大, 纵向残余应力始终小于横向残余应力。     

不同位置焊缝对翼缘板加强型节点断裂可能的影响

为了分析翼缘板加强型节点处各焊缝残余应力对节点断裂可能的影响,利用有限元软件ABAQUS对翼缘板加强型节点进行拟静力循环加载模拟,针对不同的应力路径,考虑不同焊缝的残余应力影响,对各项断裂指标进行对比和分析。研究表明,翼缘板加强型节点可以有效降低梁柱连接处的断裂可能,但翼缘加强板端部角焊缝位置附近发生断裂的可能性较大,在施焊过程中,应尽量避免此处的焊接缺陷生成。     

TBM机头架T形接头焊接温度场数值模拟

建立了TBM(全断面岩石掘进机)机头架关键部位T形接头焊接仿真有限元模型,利用ANSYS APDL单元生死技术,模拟了CO2保护焊焊缝材料逐步填充的过程,对Q345B厚钢板的T形接头多层多道焊的三维瞬态温度场进行了有限元分析,为焊接残余应力的预估以及焊接工艺规程的制定提供参考。     

不同焊接速度下焊缝温度场的模拟分析

借助于ANSYS有限元软件的热-结构耦合功能,考虑焊接温度场对应力应变场的单项耦合作用,针对起重机主梁箱形结构腹板与翼板焊接处的角焊缝进行有限元分析,运用软件的生死单元技术,模拟焊接过程中焊接热源沿着焊缝不断移动的过程,并给出不同焊接速度下焊接温度场的变化规律。     

中部槽焊接残余应力场的数值模拟

针对中部槽焊接易出现焊接裂纹的现象,基于SYSWELD有限元软件,针对某型号中部槽多层多道焊接的残余应力场进行了数值模拟研究。利用修正的双椭球热源,模拟了双丝电弧焊枪的移动加热过程,得到了焊后空冷至3 600 s时的残余应力场,绘制了沿焊缝和垂直焊缝2个不同路径上的残余应力曲线。研究结果表明焊缝与中板连接一侧的焊趾处纵向残余应力大于焊缝区新材料屈服应力,这是中部槽出现焊接裂纹的主要原因。     

液压支架用785DB钢焊接残余应力模拟分析

为了掌握液压支架用785DB钢焊接残余应力分布规律,确保结构质量安全,采用ANSYS有限元对20 mm厚的板材焊接过程进行数值模拟,并与相同工艺下试验数据进行比较。结果表明:焊缝最大内凹变形位于底端,且在板边自由端向上翘起;焊缝残余拉应力由外表面至内表面逐渐增大,并接近材料屈服强度,熔合线附近以拉应力-压应力-拉应力的规律变化,远离焊缝残余拉应力变为压应力再趋向于零。模拟结果与实测值的分布规律基本一致,有限元模型能够准确预测残余应力变化规律,特别是能够给出沿着厚度方向的残余应力分布,为实际焊接工作提供指导依据。     

预热对集装箱用异种铝合金管-板焊残余应力的影响

为降低铝制集装箱中异种铝合金焊的残余应力,采用预热方法对A356铝板和6061铝管进行熔化极惰性气体保护(MIG)焊接,利用ABAQUS有限元软件进行预热焊接模拟,分析不同预热温度及电流条件对残余应力及其分布的影响。结果表明,焊缝及近缝区存在较大的径向和周向残余拉应力,有限元模拟的应力分布与实测值基本吻合,验证了焊接模拟的有效性。施加焊前预热可小幅降低径向应力和轴向应力,但使焊件变形量增大。焊前预热并减小焊接电流可减缓母材升温及冷却速率,减小焊件不同区域温差,有效降低各向残余应力及焊件的变形程度。预热温度越高,残余应力降低越多,预热温度150 ℃时,相对未预热焊接样品的残余应力和变形量最大降幅可达40.8%和20.3%。     

Q235钢垂直焊缝温度场及应力场分析

利用ANSYS焊接模块的生死单元技术,针对Q235钢板垂直焊缝进行焊接温度场和应力场的数值分析,并用盲孔法对焊件残余应力进行试验测试,得到横向与纵向残余应力的变化情况。结果表明:焊件残余应力的实测值和模拟结果比较吻合。     

水分对褐煤微观特性的影响研究

为了研究水分对褐煤微观特性的影响,采用低温真空干燥的方式对褐煤进行处理得到水分含量不同的褐煤,并对实验的3种煤样进行比表面积及孔径分析、自燃倾向性分析、原位红外光谱分析,结果表明:随着煤样水分的增大,煤样的最可几孔径逐渐增大,煤样的孔体积、比表面积和微分孔体积等表征煤样孔隙特征的参数与最可几孔径均有密不可分的联系;随着煤样水分的增大,煤样的物理吸氧量逐渐减小,减缓程度逐渐降低,煤样自燃倾向性加强,由Ⅱ类转向Ⅰ类;煤样中羟基、羧基及醚键会随着水分含量的降低而逐渐降低。     

城市地铁转弯段施工对近邻桥基的影响研究

结合北京地铁10号线国贸站转弯段施工对邻近桥基影响的这一实际工程问题，运用ABAQUS软件，在对施工过程进行动态模拟的同时，重点研究了施工过程中19—3号桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理，并将部分计算结果与量测结果进行了比较，取得了一系列的成果。研究表明，施工期间桥幕没有工程安全隐患，既有的施工方案是合理可行的。     

基于CFD的轴向间隙对轴流式通风机性能影响的研究

利用CFD技术,对矿用小型轴流式通风机进行了数值计算,分析了叶片与后导叶之间的轴向间隙对风机性能的影响。结果表明,轴向间隙在一定范围内减小,使风机流量和全压均增大,全压效率有所提升,有利于提高通风机性能。     

望峰岗选煤厂煤泥水沉降试验研究

针对望峰岗选煤厂煤泥水难以沉降的问题,进行了絮凝剂与复配药剂制度的对比试验。结果表明,与单一药剂制度相比,复配药剂制度可以获得较好的煤泥水沉降效果,絮凝剂与凝聚剂的最佳药剂量配比为1∶10。     

淋滤作用影响生活固体废弃物沉降的室内试验研究

依据作者设计的试验，研究了淋滤液在淋滤过程中对城市生活固体废弃物（MSW）沉降变形的影响。分析了影响试验数据的各种因素的变化，以及在这些因素作用下垂直有效应力沿深度方向的衰减规律。试验数据验证了上述分析的正确性。试验发现，淋滤作用有利于垂直有效应力的传递；淋滤液的自重和浸润作用都将影响MSW的压缩沉降。     

细菌对铁矾类沉淀物形成的影响研究

铁矾类沉淀物的形成对细菌浸矿以及后续的浸出液净化除铁效率都有很大的影响.考察了细菌作用下,不同初始pH值、亚铁的初始量等因素对铁矾类沉淀物形成速率及产物组成的影响,并与无菌条件铁矾类沉淀进行对比,总结了细菌作用下,铁矾类沉淀物的形成动力学规律及产物组成差异.结果表明,细菌作用下,铁矾类沉淀物形成速率明显加快,并且产物组成与无菌时有很大差异.     

基于综放端面控制的支架支护参数研究

神华神东布尔台煤矿改变开采工艺后,需要对液压支架支护参数进行优化,理论分析综放端面煤岩体片帮冒落与支架参数支架关系,运用数值模拟方法,建立综放端面煤体片帮冒顶模型,对液压支架参数与端面煤岩体片帮冒落相互关系进行模拟。结果表明支架工作阻力与梁端距是影响支架控制效果的关键参数。     

托辊对输送带所受冲击影响研究

主要研究缓冲托辊数量对输送带受冲击区域的峰值压力和压力能的影响。通过测量输送带样品参数建立输送带和托辊的有限元模型。利用该数学模型完成对冲击区域的压力峰值和压力能的仿真,确定增加缓冲托辊数量可以有效地降低输送带的峰值压力和压力能,从而优化带式输送机的设计,减少输送带的损伤。     

溶剂对膨润土微纳米化的影响研究

以粒径分布、SEM和XRD分析为主要表征方法,从片层疏离程度和团聚体颗粒大小这两个方面综合评价水、异丙醇和二甲苯等6种溶剂对膨润土微纳米化的影响。实验表明,质量分数对水相膨润土的粒度分布影响显著,膨润土质量分数从5%下降到0.5%时,其最大粒径分布从4310nm快速下降到712nm,但即使质量分数低至0.1%,膨润土仍难以达到单片层的理想分布。不同溶剂对膨润土分散作用差别较大,水分散的膨润土颗粒结构致密,片层间隙不明显;乙醇、二甲苯、丙酮以及异丙醇分散的膨润土颗粒粒径均一,分别集中在380 nm、390nm、530nm和650 nm,且颗粒片层边缘剥离,片层间距明显,颗粒疏松;小角度XRD分析也进一步证明乙醇和异丙醇对膨润土有一定的插层作用。乙醇、二甲苯、丙酮及异丙醇对膨润土会产生明显的微纳米化效应。     

水对尾矿坝的稳定性影响研究

提出了水对尾矿坝的稳定性影响以及现阶段尾矿坝研究中所存在的岩土力学问题，并提出解决方案。