导流管的流速分析

流速分析是弯管结构可靠性分析和寿命分析的重要前提。文中主要讨论使用ANSYS有限元分析软件,建立弯管内流体动力学分析和结构应力分析模型,数值模拟分析弯管的受力状况及边界条件,对弯管进行二维非线性应力分析,同时探讨了弯管结构、流体流量参数对弯管应力的影响。     

基于流固耦合的弯管应力有限元分析

弯管在流体作用下受力复杂,准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提.本文使用ANSYS流体-固体有限元分析软件,建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型,利用两种不同物理环境的转换,得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布.     

基于流固耦合的泥浆泵剪切阀出口弯管应力与疲劳分析

泥浆泵剪切阀出口直角弯管在流体作用下受力复杂,准确地研究直角弯管内流体的流场以及分析弯管的应力和疲劳强度,对弯管结构可靠性分析和寿命分析起到非常重要的作用.运用软件FLUENT和ANSYS,采用物理环境顺序耦合法进行流固耦合数值模拟,得出了弯管内的流场分布以及弯管在不均匀压力下的应力分布和疲劳寿命规律.该方法对钻井现场施工的安全评估具有重要的意义.     

加热弯管有限元分析

建立了加热弯管的数学模型,并系统的分析了加热弯管塑性加工的受力情况,推导出加热弯管弯曲时推力、弯矩、支撑力的5个计算公式,同时分析了加热弯管弯曲成形时管材截面的应力、应变及中性层的位置.通过对加热弯管弯曲成形变形的有限元分析,总结出加热弯管弯曲成形的变形特点,得出加热弯管弯曲成形不仅有助于改善变形区的应力分布,而且有助于防止变形时管材截面的畸变.指出了管材弯曲加工时所出现的缺陷是管材壁厚不均匀及其截面形状畸变引起的.     

某取排水车180°铰接式弯管优化分析

为了解决新型铰接式弯管的变形问题,利用ANSYS软件对铰接式弯管进行建模和流固耦合分析,发现原始弯管两侧中部内凹、弯径增大、最大应力超过许用应力,据此提出了导流器错位排布方案.结果 表明:采用方案三错位排布导流器方案、将导流器间距设为70 mm时得到最优方案,优化后的弯管4最大应力由178.12 MPa降低到92.4 MPa、降低了52％,弯管12最大应力由289.52 MPa降低到135.4 MPa、降低了47％,取得了较好的优化效果,为180°弯管导流器设计提供了一种新方案.     

基于流体动力学的弯管应力有限元分析

由直管弯制而成的弯管几何形状和结构复杂，在流体作用下受力复杂，准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提。使用ANSYS流体-固体有限元分析软件，建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型，利用两种不同物理环境的转换，得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布，讨论了流量、弯管加工缺陷对弯管应力的影响。     

液流冲击作用下的管道振动特性研究

研究了弯管在阀门快速开启过程的振动现象,对流体选用S-A(Spalart-AIlmaras)湍流模型进行了流动模拟,建立了弯管和流体的有限元模型;对阀门进行流固耦合仿真,分析研究了三种不同流速下的弯管振动情形,并绘制了相关节点的位移-时间曲线.结果表明,随着弯管内流体的流速增大,弯管所受应力增大,弯管振动也更激烈.     

含腐蚀缺陷弯管的极限载荷分析

应用有限元分析软件ANSYS对含腐蚀缺陷弯管在内压载荷作用下进行有限元分析。分析中考虑了材料非线性和几何非线性的影响,并根据Binfu失效准则,计算分析出弯管不同缺陷尺寸对弯管极限载荷的影响、弯管缺陷处的应力分布状态以及缺陷处随内压改变而变化的应力应变图。根据腐蚀区的应力应变图,对模型的塑性极限载荷压力进行预测,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律。     

弯管应力分析及结构研究

通过对弯管内流体应力的理论分析与计算，探讨了利用流体动力学求解弯管应力的方法和对弯管结构的研究。通过有限差分法，获得了流体作用下的弯管最终的应力分布特性，达到了为弯管设计和制造提供参考的目的。整个计算程序在有限元软件ANSYS平台上编译进行，计算过程简洁、快速、符合复杂的工程设计要求。计算结果表明，文中提出的计算方法是可行的、有效的。同时，对弯管的结构进行了探讨，讨论了弯管、流体各参数的变化对弯管应力的影响，得出了一些有价值的结论。     

90°厚壁弯管的应力分析与试验研究

应用ANSYS软件对受内压作用下的大型厚壁弯管进行了应力计算和分析,从而得到该弯管模型的应力分布规律,并结合相应的试验数据进行对比分析,验证了有限元分析结果的可靠性。     

基于三剪统一屈服准则受内压弯管塑性极限载荷分析

在变壁厚椭圆截面弯管应力分析的基础上,运用三剪统一屈服准则,对承受内压作用的弯管进行了极限载荷分析,推导出考虑弯管截面壁厚变化和弯管椭圆度的变壁厚椭圆弯管的塑性极限压力统一解析解。弯管的极限载荷随着弯管壁厚和弯管椭圆度的不同而变化。     

无缝钢管数控弯管过程有限元模拟分析

以液压管路系统常用的20号冷拔无缝钢管为研究对象,基于ABAQUS软件建立其数控弯管过程有限元模型,模拟弯曲,抽芯,回弹三过程,分析应力应变分布规律,揭示弯管成形与回弹机理。研究结果与实际数控弯管生产过程的经验状况基本一致:在弯管过程,各区域切向应力应变先达最大值,而后应力大幅卸载但应变不变,完成塑性变形后该区域应力基本恒定,在后续弯管进程起传递弯矩作用;但初始弯曲区域受芯棒、模具影响,应力不卸载;抽芯、回弹对应力有卸载作用,对应变影响极小;回弹是钢管在残余应力作用下静力平衡过程,影响其成形,结束后存在残余应力。该研究有助于对弯管的成形、回弹机理的理解,为后续分析工艺参数对弯管成形质量的影响提供理论依据。     

内压及扭矩载荷下无缺陷弯管的应力分析

分析在内压或扭矩载荷作用下非均匀壁厚椭圆弯管的应力分布，结果表明内压引起的最大应力随着弯管的截面不均匀度而变化，由此解释了工程实际中弯管失效的原因，同时也为求解弯管的塑性极限载荷奠定了基础。     

流固耦合下核电一回路弯管内表面裂纹分析

为了了解压水堆一回路弯管内表面裂纹在流固耦合作用下的扩展状况,利用ANSYS Workbench建立了含环向内表面裂纹弯管的流固耦合模型,在不同约束条件下对不同位置的裂纹前缘应力和应力强度因子K进行了分析。分析结果表明:只有内压作用时,流固耦合会增大裂纹前缘K与应力,而且对外弯处裂纹影响大。只有闭合弯矩时,流固耦合会减小外弯处裂纹前缘K与应力。内弯处裂纹受压应力,流固耦合会减小压应力。只有张开弯矩时,流固耦合会增大内弯处裂纹前缘K与应力。外弯处裂纹受压应力,流固耦合会增大压应力。分析结果为核电一回路含缺陷弯管的安全性评价提供一定的依据。     

卡盘夹紧作用下弯管和直管变形的有限元分析

应用有限元分析技术研究卡盘夹紧作用下弯管和直管的变形问题。使用ADAMS软件对直管和弯管进行动力学分析,得到夹紧力与管件形状及旋转时弯头所处位置的关系。使用ANSYS软件建立直管和弯管夹持变形的有限元模型,对直管和弯管在夹紧力作用下产生的变形进行分析。使用MATLAB软件建立直管和弯管关于变形量、最大应力与壁厚关系的回归方程。结果表明,弯头在水平位置时所需的夹紧力小于在竖直位置时所需的夹紧力;对于同一形状的管件而言,变形量和应力随壁厚的增加而减小;在壁厚相同时,直管的变形量和应力小于弯管的变形量和应力。     

基于数字散斑相关法的弯管残余应力测量系统

为了测量圆形管件在弯曲后产生的残余应力的情况,提出了一种新的基于数字散斑相关法(DSCM)的残余应力测量方法并且搭建了对应的测量系统.利用该系统对90.弯管外圆弯曲处的残余应力进行了测量.使用电测法作为参考,验证了基于数字散斑相关法的测量方法能够有效测定弯管内残余应力的值.实验结果表明,该方法在保证一定的测量精度的同时能够大幅度地提高测量效率,为进一步研究残余应力对弯管工艺的影响提供了基础.     

超高压自增强厚壁弯管应力分析

超高压管式反应器由经过自增强处理的厚壁直管和厚壁弯管组合而成,自增强厚壁弯管的受力难以通过理论分析得出。基于有限元方法对自增强厚壁弯管的受力情况进行了分析,并将结果与基于平面应变模型的自增强厚壁直管的有限元计算结果进行对比。研究结果表明,厚壁弯管的回转半径对自增强厚壁弯管的受力情况有显著影响,回转半径越大、厚壁弯管的受力情况越接近厚壁直管。以自增强厚壁直管在工作压力下内表面的当量应力幅值为衡量基准,当厚壁弯管回转半径增大到一定值,可以认为自增强厚壁弯管的疲劳性能与厚壁直管基本一致。对于目前国内LDPE/EVA装置中常用规格的厚壁自增强弯管,如果以厚壁直管内表面当量应力幅值的10%作为厚壁弯管当量应力幅值的最大偏差,则回转半径R的取值应大于7D_o,当偏差为5%时,回转半径R需大于10D_o。该研究结果与国外引进的超高压管式反应器设计参数相吻合。     

热推制90°弯头的壁厚分布规律及其应力分析

根据等强度原则推导了内压弯管的理论壁厚分布，并根据热推制弯管的加工特点，提出一种假定的壁厚分布。对假定壁厚分布的内压弯管进行有限元分析，发现与等厚度弯管相比，其应力分布更均匀，最大应力明显减小，可有效改善弯管承压能力。     

沟槽式微热管弯曲变形特性研究

沟槽式微热管具有良好的导热能力,是解决微电子高热流密度问题的关键元件之一.在实际应用中,微热管常需进行弯曲加工以配合安装需求,弯曲变形对热管性能会产生不良影响.针对微热管弯曲变形过程建立了受力模型,并进行了相应的弯曲实验和分析,结果表明弯曲半径对弯管变形程度影响显著,弯曲半径越小,变形量越大;经过去应力退火的热管有利于提高弯管质量;弯曲角度对弯管变形影响甚小.     

运用子模型方法分析U型管表面椭圆裂纹应力强度因子

针对在裂纹前沿设置奇异单元的断裂力学有限元分析模型,运用子模型方法计算了U型管弯管部分表面纵向裂纹前沿各点的应力强度因子,得到了裂纹前沿最深点应力强度因子修正系数F1随弯管和裂纹参数的改变而变化的曲线图谱.