高温高压快开门压力容器的强度评定及疲劳分析

通过对快开门压力容器的实际问题的本质认识和分析,建立了符合实际情况的高温高压快开门压力容器的有限元分析模型,求得工作载荷下的应力状态,对危险路径进行了强度评定并对应力峰值点进行了疲劳分析.结果表明,该设计参数的高温高压快开门压力容器在工作状况下同时满足设计强度要求和疲劳要求.对高温高压快开门压力容器的结构优化,定期检测维护等提供了参考.     

简体带大接管的内压容器弹塑性有限元分析

针对筒体带大接管的内压容器在相贯区附近会产生较高的应力集中这一问题,考虑材料的塑性变形特性,对不同开孔率的内压容器结构进行了一系列的弹塑性有限元分析。计算结果表明,纵向对称面筒体与接管的内相贯处是应力集中最严重的部位,外相贯处由于有焊接接头而使应力集中大大缓解。在逐步加载过程中,加载前期相贯区周边应力呈线性增长,一定程度后主要表现为高应力范围的扩大。对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔率的大小对高应力区的分布范围影响较大。与未带接管的大开孔结构相比,接管的添加大大降低了孔周边的应力集中。     

销钉连接接触面的应力有限元计算与分析

采用有限元数值求解方法,对由圆柱销钉和匀质正交各向异性层合板构成的连接结构模型进行了销钉拔出过程中接触面的应力计算与分析.模型计算分两个载荷步进行:载荷步一进行不加外载时结构过盈配合所致预应力的计算;载荷步二进行施加位移载荷使销钉从板中拔出的应力计算.结果表明:应力集中在销钉和孔边附近,且呈现对称分布趋势;其中孔径向和环向方面应力值变化幅度较大,最大应力出现在连接板孔边上,孔中心轴向方向应力值变化幅度较小,最大应力在销轴上,为预测销钉拔出造成的易损伤位置提供参考依据,同时应力计算结果为进行各向异性连接件的失效损伤分析奠定了基础.     

基于有限元的汽车车架静态分析

建立汽车车架CAE模型,对其进行静应力分析、扭转刚度计算与校核.静应力分析分为4点约束和8点约束静态弯曲计算两种.在计算扭转刚度时,分别进行前轮处约束、后轮施加力与前轮施加力、后轮约束的扭转刚度计算.在校核扭转刚度时,对车架分前、中、后三部分进行,分别算出相应部分转角和角刚度.通过分析计算,可知该车架的静应力和扭转刚度符合设计要求.     

加劲环式压力管道非线性有限元分析及稳定性计算

采用非线性分析理论,对加劲环式压力管道进行了非线性有限元分析,给出了加劲环式压力管道的应力分布规律和混凝土开裂次序,分析结果为加劲环式压力管道的设计和施工提供了参考依据.并采用半解析有限元法对加劲环式压力钢管进行了抗外压稳定性计算分析,结果表明,该加劲环式压力管道是安全可靠的.     

蒸汽扩容器切向接管应力分析研究

采用三维有限元方法对蒸汽扩容器与切向接管联接的关键部位进行了应力分析,获得了该部位的应力分布.计算结果表明,蒸汽扩容器筒体上开孔设置切向接管,使连接区的应力分布复杂化,并产生明显的应力集中,接管与筒体连接处应力值较大,最大应力发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位内侧,是筒体失效的危险区域;各类应力最大值均发生在蒸汽扩容器与切向接管的内侧连接处,并随着离该处距离的增加而减小.并按照JB4732-1995采用应力分析设计方法对该蒸汽扩容器切向接管结构进行强度评定,蒸汽扩容器切向接管强度足够,满足安全要求.     

压力容器环向焊缝棱角度超标的安全评定

对容器棱角度超标环焊缝进行了详细应力测量,并分别采用应力分析方法和应力集中系数法,根据安定性准则对棱角度超标的局部结构进行强度校核.结果表明,棱角度超标部位最大应力小于3倍许用应力强度,实测最大棱角度小于计算的允许值.结论为该棱角度超标局部结构是安全的.     

基于不同模型数据映射的储液罐抗震性能研究

在采用有限元方法对大型非锚固储液罐的地震响应进行数值仿真时,通常采用壳单元来剖分储罐.然而壳单元无法描述应力集中情况,在罐底板发生提离时,罐脚焊缝处应力分布复杂且易产生应力集中,该处的计算结果失真.为此,提出运用等参元的逆变换算法实现不同网格间的数据映射,将壳单元模型的动力时程分析结果导入到实体单元模型,实现对角焊缝处的应力分析.通过对某实际储液罐两个模型的仿真计算,证明了该方法的有效性,为分析储液罐角焊缝的应力集中现象提供了一种可行方法.     

高压烧结炉快开机构的强度设计与分布

应用HyperMesh软件对压力烧结炉卡箍式快开机构进行网格划分,使用ANSYS接触单元对该快开机构做非线性接触分析,得到了在设计压力下结构的第三强度当量应力分布和变形,并分别对炉盖、炉体和卡箍进行了分析。按照JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明,强度满足要求。     

预紧卡箍式快开结构的安全强度分析

在卡箍式快开过滤器设计过程中,预紧后结构的强度是重要的安全校核问题.利用有限元法建立卡箍式快开过滤器的结构模型,在建模过程中针对卡箍、法兰及上、下法兰之间的实际接触状态,模拟在同时施加预紧力和内压情况下,卡箍与法兰及上、下法兰之间的接触状态变化过程.通过分析计算结果,不但获得卡箍式快开过滤器整体结构的压力分布,还获得各接触面上详细的接触压力分布状态即非均匀分布,从而能够按照JB4732-1995对结构危险截面进行较全面的应力强度评定.     

压力容器流体静压分析的计算机仿真实验

在盛装液体的压力容器中,静态状态压力是非均匀分布的,液体会产生流体静压并随深度而线性变化。本文使用COSMOSWorks对其进行静态流体力学的线性仿真分析,C OSMOSWorks使用"有限元法(FEM)"对压力容器零件模型进行网格化。由于容器壁厚度与其他尺寸相比较小,因此可使用"外壳"分析方法进行建模,然后对其指派材料,应用约束条件,并使用参考坐标系对其应用流体静力学压力,最后运行"研究"程序,在完成仿真分析之后,可观察到各种应力、形变、位移等结果,并可以根据分析结果自定义结果图解,为工程设计、产品设计提供了极大的方便。     

外载荷作用下压力容器接管结构有限元分析

工程设计时因需要满足工艺流程的复杂性,常常在压力容器的特殊位置进行开孔接管.GB 150—2011仅考虑容器结构在单一载荷的工况进行开孔接管结构的强度计算,没有涉及到实际工程中开孔接管结构的附加外载荷.应用SolidWorks软件对筒体切向开孔接管压力容器进行局部建模,采取有限元分析法,分别对三维实体模型施加仅内压、内...     

快开容器组合啮合度下齿块强度的有限元分析

齿啮式快开容器使用广泛,其快开结构是实现容器开关门操作的重要部分,而齿块的啮合程度决定容器的运行安全。以一台齿啮式蒸压釜为例,采用有限元分析方法,针对周向未完全啮合、径向未完全啮合、周向和径向均未完全啮合即组合式未啮合工况,对齿块受载状态进行了数值模拟,并对其危险路径进行了强度校核。分析结果可知,随着齿块周向或径向啮合度的降低,齿间所受应力均呈增大趋势。在组合式未啮合工况(周向啮合度为80%、径向错动量3.0mm)下出现应力最大的危险情况。经强度校核发现,其一次局部薄膜应力超过许用值,不能满足强度要求。分析结果表明,齿啮式快开容器应尽量避免齿块在未完全啮合的情况下工作,以保证其安全使用。     

香蕉形直线振动筛疲劳分析

以4090香蕉形直线振动筛为分析对象,考虑铆钉联接对结构性能的影响,采用多点约束方法处理铆钉联接,建立有限元模型,对施加最大荷载时的振动筛做静力学分析,得到最大应力分布,确定结构最危险部位。考虑应力集中、疲劳缺口、尺寸、表面状态、加载方式等因素对结构疲劳寿命的影响,对材料的s-n曲线进行修正。在静力学分析结果的基础上,结合修正后的s-n曲线,对结构进行疲劳分析,最终得到振动筛疲劳寿命.     

带圆锥形凹坑圆板的塑性极限分析

将结构的极限载荷作为反映结构承载能力的一个重要参量,在压力容器及管路的分析设计中具有重要的意义。在ASME的锅炉和压力容器设计规范里面引入的应力分类方法中,整体和局部薄膜应力的许用值是与结构的极限载荷密切联系的。以含裂纹缺陷的压力容器结构为例,分析了在不同载荷条件下的塑性极限载荷。用塑性力学的极值定理和滑移线场理论,对压力容器中带缺陷的圆板、壳体等结构进行塑性极限分析,并给出其极限载荷、约束因子,所研究材料均假设为刚塑性材料。     

扁平绕带式压力容器的优化设计法

本文提出了一种通过控制扁平绕带式压力容器钢带上的预应力与缠绕倾角,来控制容器铜体上应力分布的优化设计法,通过这种设计,可使容器筒体上的应力第一次实现可调,并列举了计算实例加以说明。     

系列管接头应力分布数值分析结果的规律性研究

管接头的应力分布是过程装备设计中需要特别关注的问题,必须对其进行整体结构的数值分析或实验应力分析.将管接头从容器中抽象出来,利用现代CAD/CAE( Computer Aided Design/Computer Aided Engineering)集成技术构成典型管接头模型,借助参数化设计、快速有限元分析技术得到系列离...     

容器法兰应力分析

应力分析设计法是基于塑性失效准则的一种方法，它不仅解了压力容器常规设计所不能解决的问题，也是容器设计观点及方法上的一个飞跃．美国机械工程师学会６０年代制定了世界上第一部以应力分析为基础的压力容器规范．我国也于１９９５年１０月首颁了《钢制压力容器－应力分析设计标准》．本文采用有限单元法对沾益化肥厂３＃氢氧化铁脱硫塔容器法兰进行了有限元应力分析，得出了法兰的应力分布规律，并据此得出了检验要点．