椭圆形封头非径向接管内伸长度的近似计算

压力容器制造中许多接管是装在椭圆形封头上的，有的是开在限制开孔的区域，为了计算该区域接管长度，提出了可以通过简易计算来确定该区域接管的长度。     

压力容器封头的可靠性设计

本文利用可靠性设计方法和应力强度干涉模型对压力容器椭圆形封头壁厚尺寸的计算进行了分析,给出了壁厚设计的可靠性计算公式。     

吸附器封头开孔接管结构应力分析与优化设计

吸附器封头开孔接管结构在吸附工况下,由于几何不连续性会导致局部出现高应力集中,使得开孔区域成为吸附器强度失效破坏的危险部位,所以对吸附器封头开孔接管区域进行强度分析与优化设计具有重要工程意义。传统压力容器设计方法为了保证设备平稳运行,往往通过增加容器壁厚来满足强度要求,设计的容器壁厚较大,质量过重。利用ANSYS Workbench有限元软件,对吸附器封头开孔接管结构进行应力强度分析,建立相应优化模型,通过Workbench响应曲面多目标优化,结合遗传算法对封头开孔接管结构进行优化。以最大应力满足强度设计标准为约束,质量最小为优化目标,给出优化设计后结构尺寸及对应的封头接管质量和最大应力。结果发现,对于封头和接管过渡区出现的最大应力,通过优化封头壁厚、接管壁厚和封头曲面深度三个变量,能够使最大应力在满足强度要求条件下,封头壁厚从34 mm减至24 mm,接管壁厚从30 mm减至26.8 mm,封头整体质量从446.7 kg减至359.7 kg,封头质量减轻近20%,封头整体结构得到有效优化,生产成本明显降低。     

凸形封头上任意点高度的确定（上）

压力容器和微压容器用的封头,多为凸形封头。凸形封头包括椭圆形、碟形、无折边球形和半球封头四种。通常在封头上需安装接管或固定某些零件,因此要计算在距封头轴线不同位置的高度。尤其接管与封头相交的相贯线必须确定,才能解决管与封头相交处的形状。通常的计算法和放样下料法很复杂,本文提供图表计算法,简单适用,通用性好,可供从事下料及安装工人和技术人员参考。     

标准椭圆封头接管伸出长度简易算法

文献[1]根椐CD13A1.4—85结构设计规定,对标准椭圆封头非径向接管伸出长度的计算作了较为精确的理论推导,如图1所示,其式为:     

板翅式换热器封头许用接管外载荷计算方法及应用

分析了板翅式换热器封头接管外载荷产生的原因和进行许用接管载荷计算的必要性。通过对组合极限接管载荷分量相互关系的分析,提出了接管载荷强度验算简化公式和以壳结构有限元应力分析为基础的许用接管载荷计算方法。以某封头为例,分析了接管载荷对封头强度的影响规律,给出了许用接管载荷计算过程和结果。通过对许用接管载荷计算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解决封头接管载荷强度设计问题。     

压力容器封头接管内伸长度的近似计算

在压力容器制造中,许多接管是装在压力容器的封头上,而绝大多数压力容器中使用的是标准椭圆型封头。这种椭圆型封头曲面半径变化范围大,尤其在顶端大R到近直边的小r的过渡部位曲率半径变化更大。按GB150—89标准规定,在小r的部位,即封头边缘10％范围的部位不允许开孔。但有的设备由于公称直     

板翅式换热器斜接管封头极限压力研究

针对板翅式换热器斜接管封头强度设计问题,基于有限元软件ANSYS和CAD软件Solidworks,给出塑性功曲率(Plasticwork curvature,PWC)准则极限载荷计算方法,比较30o斜接管封头的PWC准则极限压力、两倍弹性斜率(Twice elastic slope,TES)准则极限压力和美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers,ASME)理想塑性极限载荷准则极限压力的计算结果,并对影响极限压力的接管倾斜角β、筒体径厚比iDδ、接管开孔率idD进行参数关系研究。30o斜接管封头极限压力计算结果比较表明,PWC极限压力以总塑性功及其曲率作为封头结构整体塑性失效判别的全局指标,与TES准则人为选择的变形参数指标和两倍弹性斜率失效线相比较,具有客观性,也能反映材料应变硬化对封头增强的效应;极限压力与尺寸参数关系研究表明,小倾斜角、大开孔率和大径厚比将使得封头极限压力降低。研究结果为板翅式换热器斜接管封头这种复杂结构极限压力的计算和尺寸参数的选择提供参考。     

内压圆筒开孔接管长度对有限元计算结果的影响

圆柱简体开孔接管结构是压力容器和管道系统较常用的结构之一,采用有限元进行强度分析时,接管长度的选取对计算结果有很大影响.分五组共计84个模型对不同接管直径、壁厚,不同简体直径、壁厚条件下内压圆筒上不同接管长度对有限元计算结果的影响进行分析比较,结果表明,有限元计算的模型选取上,接管长度需远大于2.5√Rt.     

凸缘的优化设计与计算

凸缘是压力容器开口的主要补强元件，常被应用于易燃易爆，高压，高温，低温，厚壁压力容器，要求疲劳分析的压力容器，盛装极度或高度危害介质的压力容器等重要场合，经过多方案的比较计算，优选出一些结构尺寸和角度值，最终筛选出三种凸缘结构形式，解决了设计中小直径接管凸缘计算通不过，大直径接管凸缘或人孔凸缘尺寸过大的弊病，按照本文提供的方法，设计者只要经过最多两种结构的比较计算，就能得到既满足补强要求，又减小结构尺寸的优化凸缘设计结果。     

非圆变截面管道流场的数值仿真

管流式动海水腐蚀试验装置主要用于模拟材料长时间浸泡在海水中,受海水冲刷的腐蚀情况。若其过渡段的形状、尺寸设计不合理将会严重影响试验数据的准确性和可靠度,且极易导致试验装置管壁发生空化气蚀现象,缩短试验装置的使用寿命。运用计算流体力学软件Fluent对非圆变截面管道内流场进行了数值仿真和研究。结果表明,过渡段的长度对管道内介质流速影响不大,而对管道接口处气蚀现象影响较大。将分析结果应用于某企业管流式动海水腐蚀试验装置的设计生产中,取得了良好的使用效果。     

随机负荷地源热泵地埋管可靠性分析

介绍了地源热泵地埋管传热模型和设计方法的研究现状,分析了地源热泵地埋管影响因素的随机特征,提出了地源热泵地埋管的可靠度分析方法,讨论了采暖热能指标及设计值的变异性.并结合工程实例提出了基于可靠性理论的地源热泵地埋管设计与分析方法.     

Reliability analysis of a compression section of a gas pipeline with the presence of longitudinal cracks

An algorithm is developed to find the expectation of the length of a longitudinal crack for a defective pipe at which the normative safe reliability level for a gas pipeline is maintained. The solution is obtained for the condition that crack resistance of pipe steel, compression force, gas pressure, coefficient of linear expansion, modulus of elongation, temperature difference of pipe walls, pipe diameter, and thickness are normally distributed.     

液压胀管用快速接头的设计分析

就液压胀管快速接头给出了具体的设计方法,并通过实际应用结果证实了设计的准确性和可靠性,为扩大液压胀管应用范围提供了一个解决方法。     

液压系统密封及管接头油口选择的设计研究

在工程机械主机液压系统中，液压管接头及连接油口的设计对整个液压系统的密封可靠性,尤其是整个主机的正常运转至关重要，如设计选用不当，会造成管路泄漏以及污染环境。基于管接头的选择主要是根据主机油口结构的设计要求，从液压密封装置的要求、密封件的主要基础材料、常用液压系统油口的类型、管接头及油口端选择进行了系统阐述，并总结出了液压系统中不同形式油口的密封结构以及连接管接头的选择原理。     

堆叠式椎体扩张器“高分子团”形成规律的研究

堆叠式高分子材料椎体扩张器前端的高分子管在工作状态下受轴向压力堆叠成"高分子团"以扩张塌陷椎体,高分子团的形状和尺寸直接影响椎体后凸成形手术的质量和效果。因此研究高分子管管壁切缝尺寸及分布与由其堆叠而成的高分子团尺寸、形状之间的关系,是椎体扩张器研发的关键问题之一。通过建立数学模型,推演出手术要求的高分子团的规格与高分子管管壁上切缝的尺寸及分布的规律,得出数学计算公式,并举例验证了切缝尺寸计算公式和分布规律的正确性,从而提高椎体扩张器的工作可靠性和效果可预测性。     

Strength reliability computation for a beam section of a main gas pipeline

Within the framework of the theory of random values, a formula for the index of the static model of the strength reliability of a beam section of a pipeline is obtained (the probability of indestruction) in the case where the physical and mechanical characteristics of pipes, the load in the bearing structures, the internal gas pressure, the pipe wall temperature difference, the pipe diameter, and the pipe wall thickness are normally distributed. Optimal characteristics of pipeline reliability are obtained at the design stage such that the failure-free operation of the gas pipeline section on equidistant bearing structures is ensured for the service life limit.     

Impact of improving design factor over 0.72 on the safety and reliability of gas pipelines and feasibility justification

Many years experience of the operation of high stress (>72% specified minimum yield strength,SMYS) gas pipelines and statistical analysis results of pipeline incidents showed that the operating pipelines at stress levels over 72% SMYS have not presented problems in USA and Canada,and design factor does not control incidents or the safety of pipelines.Enhancing pipeline safety management level is most important for decreasing incident rate.The application history of higher design factors in the U.S and Canada was reviewed.And the effect of higher factors to the critical flaw size,puncture resistance,change of reliability with time,risk level and the arrest toughness requirements of pipeline were analyzed here.The comparison of pipeline failure rates and risk levels between two design factors (0.72 and 0.8) has shown that a change in design factor from 0.72 to 0.8 would bring little effect on failure rates and risk levels.On the basis of the analysis result,the application feasibility of design factor of 0.8 in China was discussed and the related suggestions were proposed.When an operator wishes to apply design factor 0.8 to gas pipeline,the following process is recommended: stress level of line pipe hydro test should be up to 100% SMYS,reliability and risk assessment at the design feasibility or conceptual stage should be conducted,Charpy impact energy should meet the need of pipeline crack arrest;and establish and execute risk based integrity management plan.The technology of pipeline steel metallurgy,line pipe fabrication and pipeline construction,and line pipe quality control level in China achieved tremendous progresses,and line pipe product standards and property indexes have come up to international advanced level.Furthermore,pipeline safety management has improved greatly in China.Consequently,the research for the feasibility of application of design factor of 0.8 in China has fundamental basis.     

柴油机高压油管的现代设计方法与实验研究

现代设计方法是降低发动机设计成本、缩短产品开发周期的有效手段。运用现代设计方法对385柴油机高压油管的长度进行设计研究,并根据研究结果确定了合理的高压油管尺寸,最终实验表明,按照穿透率1．05左右选择管长,能够实现更好的综合排放性能。     

重叠式多套管换热器结构与管头密封设计

多套管换热器具有不易堵塞、拆洗更换内管简单方便等特点,可满足高粘易堵介质换热的使用要求。其内管与管板可拆式非焊接密封连接是影响设备整体密封可靠性的关键。介绍了一种多套管换热器及内管可拆卸的密封结构,其密封采用螺纹球面内管接头加填料函密封形式,在实际应用中得到了满意的密封效果。