筒体开孔接管开裂失效分析

采用全相分析、宏微观观察、力学性能检验及SEM分析等方法,并通过对焊缝区进行残余应力测试及对筒体接管部分进行有限元分析,对筒体接管开裂的原因进行了分析,分析结果表明,焊缝边缘残余应力水平高,材料的脆性严重及接管处的应力集中导致了此次的开裂。     

吊装环境下塔类设备局部应力及参数影响性分析

为分析吊装环境下塔类设备与吊耳连接处的局部应力，解决板式吊耳局部应力在传统规范计算方法中不适用的问题，采用有限元分析软件进行精细化数值模拟，研究了吊装荷载大小、提升角、吊索张角、筒体厚度、半径、吊耳厚度、宽度、肋板厚度等多种因素对筒体局部应力(薄膜应力、表面应力)的影响。同时，利用正交实验、多因子方差分析确定不同参数对局部应力的影响权重。主要得到如下结论：建模分析中，有限元筒体可采用半圆周对称边界建模，其他过于简化的模型将导致计算局部应力偏小；(吊装)荷载工况下，荷载大小与局部应力成正线性关系，而随着提升角的增加，薄膜应力变化缓慢，表面应力迅速增加；实际吊装过程中，提升角在60°左右时，筒体局部应力达到最大值，同时筒体局部应力受吊索张角变化影响明显；尺寸参数方面，筒体厚度及半径对局部应力有显著影响，而吊耳宽度、肋板厚度的变化，对筒体局部应力不会产生明显变化。     

容器壳体切向接管区应力数值计算和强度分析

针对某容器壳体上切向接管结构的应力计算和强度分析问题,应用有限元理论和方法,建立数值计算模型,采用ANSYS进行应力计算,得到了详尽的应力场。在应力分析的基础上,按照分析设计的思想对接管区应力进行分类和强度评定。应力计算结果显示,在接管区多个部位存在着较高的局部应力。强度评定结果表明,接管区的强度满足要求。     

基于ANSYS Workbench压力容器开孔处应力强度比较

压力容器筒体上开有各种工艺管孔,对于有外载荷的接管经常需要校核开孔处局部应力。本文就接管开孔至邻近封头的不同距离,通过ANSYS WORKBENCH分析,对开孔处应力强度的影响进行比较。     

压力容器切向开孔接管区的应力分析设计

对压力容器切向开孔接管区进行三维有限元分析,获得了容器筒体、接管及其连接部位的应力分布信息,并与压力容器正交开孔接管连接结构的应力分布进行了比较。根据JB4732分析设计标准对压力容器切向开孔接管进行了强度评定。结果表明,压力容器切向开孔接管产生明显的应力集中,且应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中,但切向接管的强度足够,满足安全要求。     

带内伸接管加强圈补强结构应力分布

针对带内伸接管加强圈补强结构的圆柱形内压容器 ,以DXF格式文件为中介 ,用数学方法自动生成的有限元计算模型进行了三维线弹性有限元应力分析 ,得到了内压圆柱壳带内伸接管加强圈补强结构的应力分布规律。在接管与筒体相贯线最低处筒体内壁上的当量应力最大 ,应该作为设计中的主要控制参数。分析结果为带内伸接管加强圈补强结构的设计提供了依据     

接管与筒体壁厚比对压力容器大开孔应力的影响

针对压力容器筒体上开有大直径孔后,其接管与筒体的相贯区会有高应力集中产生这一问题,采用有限元数值计算方法分析了接管与筒体的壁厚比对大开孔周边应力的影响规律。分析结果表明较小的壁厚比会加剧相贯区的局部塑性行为,随着壁厚比的增大,同一部位的应力集中会迅速衰减,但沿着筒体和接管的轴向长度,各壁厚比的应力集中分别在Z/R为1.75和x/r为0.7的范围内衰减到同一大小。     

接管弯矩作用下压力容器开孔——接管区局部应力的试验研究

对接管弯矩作用下圆柱形压力容器开孔－接管区的变形及局部应力进行了详细的试验研究，研究工作是针对３台不同ｄ／Ｄ比的试验容器进行的。结果表明，开孔－接管区的应力和变形具有明显的局部性，其最大应力出现在接管平面外（横向）弯矩作用下容器的横向截面内。同时将本文的研究结果与ＷＲＣ．１０７及ＷＲＣ．２９７的计算结果进行了比较。     

大型废热锅炉筒体接管部位的应力分析及强度评定

本文提出了筒体接管部位的三维计算模型及其边界条件的处理方法,并采用8～20变节点三维等参元进行了有限元计算。同时,还介绍了在对大型废热锅炉进行全尺寸内外壁电测试验后所提出的工程上处理筒体接管部位应力的新方法,以及应用该法对大型废热锅炉进行的强度评定。     

椭圆封头与筒体连接区的应力测试与研究

理论分析与实际应力测定证明，椭圆封头与筒体连接过渡区的边缘应力高峰区不在封头的赤道与焊缝处。因此笔者认为，两者的连接焊缝位置可以有更为适宜的取法。     

基于ANSYS的中压反应器封头局部应力计算与强度分析

应用ANSYS软件对中压容器筒体与封头的连接区应力分布进行有限元分析。分析以通常仅受内压的情况为基础,在封头处加2个支座,对支座施加一定的外载荷,研究施加压力、拉力和力矩的作用对支座与封头连接处不连续区应力及其对筒体和封头连接部位的应力的影响。结果表明,由于几何结构的不连续,最大应力出现在筒体和封头的连接部位,支座与封头的连接处也会出现应力集中,但该部位产生的最大应力与筒体和封头连接部位的最大应力相比较小,且对筒体和封头的连接部位的应力分布影响不大,即其封头上可安装支座来承受一定的外载荷。     

张扭性边界大断层上盘的构造分布模式

通过区域应力场的分析，对华北盆地南部多序次的张扭性边界大断层的形成机制、断裂系统及其扭动方向有了明确的认识。根据张扭性边界大断层往往以弧形断裂形式出现的特点，将区域扭动和应力方向与边界大断层的不同走向段进行了相关分析，提出此类断层存在三个主要应力分布区：即反扭强张区、顺扭减张获平行强扭区。依据上述相关分析结果，建立了张扭性边界大断层上盘的构造分布模式：即张性负向构造一般分布在反扭强张区；扭性负向构     

烟气轮机叶片应力分析与寿命评估方法评述

烟气轮机是炼油厂催化裂化装置的关键设备,合理预测叶片疲劳寿命是保障烟机安全运行的有效手段。从力学建模和边界条件两个方面简要阐述了叶片的应力分析方法,并系统分析了影响烟机叶片疲劳寿命的主要因素,提出了利用改进的局部应力应变法进行叶片寿命预测的合理性和叶片疲劳寿命的评估方法。     

局部区域布管固定管板热交换器应力的有限元分析

基于有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了温度载荷与压力载荷同时作用下的局部区域布管固定管板热交换器整体有限元应力计算,对有限元应力计算结果进行了相应的应力分析。     

大型储罐环焊缝残余应力测定与分析

采用钻小盲孔残余应力释放法,测量了0.25 dam~3液化石油气储罐组装环焊缝在退火前后的残余应力,分析了局部退火工艺的退火效果。结果表明:高残余应力区出现在外壁面环向上,其退火后残余应力降幅在37%～60%,平均降幅达50%,最大减幅达299 MPa;环焊缝局部退火工艺可消除30%～60%环向残余应力,达到了消除焊接残余应力的要求。     

单层复合盐层地应力研究新方法

在单层复合盐岩地层的地应力研究中,单层复合盐岩地层的水平地应力不能简单地认为均匀分布,且等于上覆岩层压力值。文中采用测井资料计算得到研究区块复合盐层上、下砂泥岩地层的岩石力学参数及地应力值,并把上、下砂泥岩地层的参数作为地应力分析的边界条件,建立复合盐层及上、下砂泥岩层地应力计算的分析模型,通过有限元计算得到中间盐层的地应力场。采用该方法对某区域复合盐层的地应力场进行研究,结果表明,单层复合盐层的水平地应力大于其上、下砂泥岩层的水平地应力,对单层复合盐层钻井施工中的钻井液密度设计提供了理论依据。     

局部地应力对地层速度及构造解释的影响

地应力是地层压实作用的主控因素之一,应力变化必然引起压实作用的变化,进而影响地层速度及基于地震资料的构造解释。迄今未见地应力横向变化对地层速度及构造解释影响的定量分析文献。为此,基于测井数据,参考了土木工程、固体矿产、钻井工程等领域的研究成果,采用有限差分法模拟应力场,分析局部地应力对地层速度的影响机理。得到以下认识：1局部范围内的速度变化主要受局部应力场变化的影响,且对勘探初期的油气田储量评估影响较大;2披覆背斜构造高点至翼部垂向地应力减小,且埋深越大变化越快;3滚动背斜垂向地应力向断层方向增大,而且距断层越近、埋深越大变化越快;4在地应力影响下,上述两类构造高部位的层速度及平均速度较翼部高,且埋深越大变化越快。油田钻探实例证实了上述认识,可见,地应力场是地层速度变化的重要影响因素之一,在地震勘探中有必要予以关注。     

铵盐颗粒在U形换热管中的流动、沉积特性与垢下腐蚀行为

通过数值模拟软件FLUENT,结合Discrete Phase Model模型,对U形换热管中铵盐的流动、沉积特性进行计算流体动力学（CFD）研究。结果表明：铵盐颗粒的粒径和多相介质流速是影响铵盐流动距离和沉积区域的重要因素。颗粒粒径越小、多相介质流速越大,铵盐流动距离越远,沉积区域越大。通过固体颗粒流动沉积模拟实验进一步研究发现,对于粒径小于0.03 mm的固体颗粒,当多相介质流速大于5.50 m/s时,颗粒的流动距离不再增加。通过对失效换热管进行SEM和XRD分析,发现铵盐沉积腐蚀造成管壁减薄,在管壁内外侧高压差作用下产生诱导裂纹,引发应力腐蚀裂纹,最终导致换热管泄漏失效。     

TS-90连续油管断裂失效分析

为了分析某井气举作业用TS-90连续油管断裂失效原因,通过宏观分析、无损检测、几何尺寸测量、化学成分分析、力学性能测试、金相检测、扫描电镜（SEM）等手段,对该失效连续油管进行了试验研究。试验结果显示,该失效连续油管的管体壁厚、外径、化学成分、显微硬度、晶粒度均符合API SPEC 5ST—2010要求;油管表面整体布满台阶状横向裂纹,裂纹沿油管周向扩展;原始裂纹断口表面大量腐蚀产物覆盖,且从裂纹源区到裂纹尖端部位,始终存在少量导致应力腐蚀开裂的S元素;原始裂纹萌生于腐蚀坑底,裂纹尖端呈局部沿晶脆性断裂,且断口外表面附近呈解理形貌。综合分析结果表明,该连续油管断裂的根本原因是应力腐蚀开裂,其在井下作业时受腐蚀因素和应力载荷的共同作用,管体外表面萌生应力腐蚀裂纹,裂纹扩展并最终导致管体断裂失效。