耐高压膨胀式止水带的研制

通过有限元仿真分析计算了各工况下止水带的最大Mises应力情况,得出了止水带在充气及外围受到水压的情形下,拉伸应力较小,帘子布的应力值相对较大。结果表明,圆弧式止水带在张开量/充气压为40mm/1.2MPa工况下,可以抵抗的最大水压为0.7MPa,考虑到一定的安全系数,可以满足水压为0.5MPa、水深为50m的隧道使用。     

CAESAR Ⅱ在管道设计中的应用

管道应力分析是实现管道设计既经济合理又安全可靠这一目标的手段和方法。运用CAESARⅡ有限元软件,采用梁单元建立管道的整体有限元模型。CAESARⅡ软件内置各种常用的管道设计标准,对输入的管道模型作充分的分析和计算,对受力作全面的模拟,从而得出管道在各种工况下(包括各种组合工况)的受力情况和变形位移结果,检查是否满足规范要求的管道应力分布情况,最终通过改变管道约束条件使其满足要求。     

CAESARⅡ在烟风管道应力计算中的应用

CAESARⅡ管道应力计算软件的大薄壁管道应力计算与余热锅炉烟风管道十分相近。通过三维坐标的设计,可以模拟三维烟风管道,利用有限元分析原理,可以使支架受力分析适应更加有利的工况。能够模拟各种支架限制方式,可以添加外保温及内部浇注料,使管道重量更加精确。可以添加端点热态位移,提高热态工况的受力的准确性。可以输入膨胀节的轴径向刚度,增加热态计算工况膨胀节反力的准确性。可以设定安装温度及管道工作介质温度计算冷热态工况。通过合理简化管道模型,使最终的管道支架受力与实际运行工况更加接近。利用CAESARⅡ软件进行烟风管道支架受力计算具备可行性与高效性,可广泛应用于今后的工程设计中。     

尿素造粒塔有限元分析和结构优化设计

运用SAP 2000程序对尿素造粒塔结构进行了整体有限元分析,对不同工况下的单一荷载和荷载组合进行了计算,应用造粒塔及其框架的有限元模型,对各组合工况下结构的变形、应力及框架的位移进行了分析,得出影响尿素造粒塔结构的控制荷载组合,并在尿素造粒塔传统设计的基础上进行了优化设计。应用结果表明,在7.5级地震状态下该塔结构完好无损。     

椭圆形封头管口有限元分析加载方法的探讨

以标准椭圆形封头中心接管为分析模型,着重分析了其在设备内压、螺栓预紧力及垫片反力的共同作用下的真实应力状态,并与简化后的加载条件及模型的计算结果作对比,得出对于带法兰盘的封头开孔有限元模型,加载螺栓压紧力和垫片反力的模型与只施加内压轴向平衡压力的模型相比,法兰本身的应力强度最大值会大大增加,但孔边应力强度的计算结果相差不大,工程上可接受。对于不带法兰盘的封头开孔有限元模型,只加载接管端部内压轴向平衡压力的简化加载方法,计算出来的孔边应力强度最大值是偏保守的。开孔率越大,法兰盘对接管的加强作用越强。     

仰角式预脱水处理器有限元计算

利用有限元分析技术,应用有限元分析软件对三鞍座仰角式预脱水处理器的应力和位移进行了仿真研究,计算得出设备在风载荷+地震载荷+操作工况下的有限元分析数值结果、应力云图及变形云图,通过对计算结果的分析,找出产生最大应力及最大位移的部位及原因,为仰角式预脱水处理器的优化设计及强度校核提供有效的技术参考。     

门式起重机塔架系统稳定性分析

介绍了MYQ型5000t门式起重机塔架系统在最大动载载荷试验、最大静载载荷试验以及单塔悬臂工况最大提升载荷情况下的受力情况,建立了起重机在不同工况下塔架系统有限元模型并分析获得应力云图,结合试验测试数据验证有限元分析的准确性。初步探索了起重机塔架系统的受力情况,并为进一步建立起重机不同工况、不同提升载荷情况下的有限元模型及分析进行了初步研究。     

复合材料电缆支架结构强度的有限元仿真计算

介绍了复合材料电缆支架的应用背景,基于使用现场的实际受力工况,利用ABAQUS分析软件,对复合材料电缆支架的经典三托臂结构进行了静态有限元仿真计算,并进行了各种工况下的实验室测试。3种不同受力状态下的应力应变计算结果和实验室测试结果表明,该结构设计能够满足在静态力作用下的材料强度要求。     

基于数值计算方法的换热器管板等效方法研究

换热器管板等效方法影响到管板受力变形计算的准确性。以管壳式换热器为例,分别建立了开孔管板结构、共用节点的实心管板结构和主从节点绑定的实心管板结构有限元模型。采用数值计算方法,对管板的应力和变形进行了分析。有限元计算结果表明:采用主从节点绑定的实心管板结构与开孔管板结构变形最大相对误差为8.4%、孔边应力相对误差超过60%,说明主从节点绑定的实心管板结构仅可准确描述管板的变形。通过对比分析主从节点绑定的实心管板结构与开孔管板结构开孔区域应力分布,得到开孔边缘的应力集中系数为约3,开孔中部的应力集中系数约为2。     

基于有限元求解的输电塔上下柱节点分析研究

采用ANSYS有限元分析软件对该节点建立三维有限元模型,进行了静力分析,以得到该类结构体系在静力荷载作用下的受力性能。结果表明：支座底板下加劲肋下部的加强环能有效降低节点区的应力幅值,节点最大应力发生在加劲肋下部的加强环与下柱相交处,并满足强度要求。     

轮胎骨架材料带束层的有限元分析

使用ABAQUS有限元分析软件,考虑了轮胎材料的非线性、接触非线性及轮胎结构非线性等因素,建立了195/65R15半钢子午线轮胎三维有限元分析模型。探讨充气工况和静负载工况下轮胎及轮胎骨架材料带束层受力变形的情况,并对带束层不同部位帘线的受力及胎肩部位变形情况进行了分析。结果表明,带束层帘线径向受力分布与轮胎接地区域应力分布相似,按照中心轴线对称分布,最大值出现在胎肩位置,约为142N;通过带束层帘线在胎肩部位变形分析可知,帘线在胎肩部位最大周向变形量约为16mm。     

严寒地区冻融混凝土内钢筋应力滑移模型及OpenSEES有限元模拟

在严寒地区冻融混凝土与钢筋局部粘结滑移模型的基础上,基于冻融混凝土内钢筋沿锚固长度的受力机理分析及迭代过程分析,建立了冻融混凝土内钢筋应力滑移计算方法,提出了冻融混凝土内钢筋的应力滑移关系骨架曲线。基于有限元计算软件OpenSEES,将推导的冻融混凝土内钢筋应力滑移关系曲线嵌套于零长度截面单元,并将该单元应用于梁柱纤维模型,对3根既有的冻融钢筋混凝土框架柱进行模拟,与试验结果进行对比分析。结果表明,冻融钢筋混凝土柱有限元模型的模拟结果与试验结果的符合程度良好,从构件层次验证了推导的冻融混凝土内钢筋应力滑移关系曲线具有较好的精度和可靠性。研究成果可为严寒地区冻融混凝土内钢筋应力滑移推导及有限元模拟提供理论参考。     

Fatigue life prediction method for central hole of needled ceramic matrix composite

Based on the consideration of matrix porosity and representative volume element of needled structure, the macroscopic elastic constants of needled C/SiC ceramic matrix composite and the stress concentration factor of the hole-edge were calculated by the finite element method first. Then, based on the fatigue test data of the smooth and central hole specimens, the fatigue notch factors corresponding to different stress levels were obtained. In view of the different characteristics of the fatigue notch factor obtained under different limit lives, the relationship between the fatigue notch and stress concentration factors was established, and the influence of nominal stress on the fatigue notch factor was also considered. Based on this, a fatigue life prediction method for central hole of needled C/SiC composite was proposed. The proposed method can predict the fatigue life of central hole by using the S–N curve of smooth specimen and the stress concentration factor of central hole specimen. The comparison between predicted and experimental lives showed that the proposed method can better predict the fatigue life of central hole specimen for needled C/SiC composite.     

废热锅炉管板结构应力分析与强度评定

应用ANSYS有限元软件对温度与压力载荷共同作用下的废热锅炉结构进行3D建模与热-结构耦合的数值模拟,得到了整个模型的应力分布云图。在最大应力位置附近或沿管板厚度方向选取不同路径,并对路径上的应力值进行线性化处理,根据JB 4732—1995《钢制压力容器-分析设计标准》对整体模型和管板结构分别进行了应力强度评定。应力分析与强度评定的结果表明,管板的结构设计能够满足强度要求。     

UHMWPE纤维缠绕铝内衬复合材料气瓶爆破压力预测

本文利用有限元强大的后处理功能,在复合材料气瓶的有限元模型上选取一条路径,使其能够代表复合材料气瓶模型上的所有点,然后在同一载荷下观察这一路径上的点的应变曲线,观察曲线规律,从中选取三个点做出载荷-应变曲线,找出最大应变点。然后做出环向纤维缠绕复合材料层的这个点在不同载荷下的载荷-应变曲线,根据最大应变准则,预测UHMWPE纤维缠绕复合材料气瓶的爆破压力。     

阵列波导器件封装用UV胶粘接力学性能分析

以阵列光纤与波导芯片的粘接力学性能为研究对象,首先理论分析UV固化胶的不同布胶方式下封装器件承受的最大拉伸力、剪切力和弯曲力,然后运用有限元软件对接头受力所产生的应力分布进行仿真分析。通过对模型的计算和仿真结果的对比分析,在经济性、可靠性和可操作性等原则下,提出了在耦合端面涂胶的优化布胶方式。     

基于有限元的三通管应力分析与强度评定

通过三通的有限元分析,获得了内压作用下三通的应力分布特性;依据ASME Ⅷ-Ⅱ《美国压力容器规范分析》进行应力强度评定,工程应用表明,采用有限元分析软件能很好地解决设备开孔产生的应力问题,特别是当管口承受复杂外载荷情况下的应力计算.     

临近冲击载荷的埋地聚乙烯燃气管道有限元分析

运用Abaqus有限元分析软件,构建冲击作用下管土相互作用有限元分析模型,分析聚乙烯管道的应力变化,研究聚乙烯管道的材料模型、土体性能、冲击速度对聚乙烯管应力及变形的影响规律。结果表明,由于冲击作用时间较短,冲击速度对聚乙烯管道没有明显影响;管道覆土的性质及埋深对管道有明显的保护作用;聚乙烯管道的最大应力随着聚乙烯管道内压的增大而增大,近似成线性关系;在冲击载荷作用下,距离冲击区域越近的聚乙烯管道越容易达到强度失效极限;研究结果可以为埋地聚乙烯燃气管道的安全运行及第三方施工活动提供技术支持。     

碳纤维薄板与混凝土界面的粘结性能研究

采用试验与有限元分析相结合的方法，研究碳纤维薄板与混凝土界面的粘结力学性能及剥离破坏机理，结果表明，界面粘结强度比混凝土抗剪强度高，随着载荷的不断增加，界面剪应力的分布和峰值位置逐渐变化，最终导致混凝土在界面发生剥离破坏．     

碳/玻混杂纤维筋预应力混凝土梁抗弯性能的有限元分析

碳/玻混杂纤维增强塑料(HFRP)筋具有单一纤维筋难以企及的优点,本文在试验研究的基础上,介绍了ANSYS有限元软件在预应力HFRP筋混凝土梁非线性分析中的应用,论述了混凝土、HFRP筋的单元选择、本构关系,预应力施加等问题及建模求解的过程,得到梁的荷载-变形曲线,通过与试验数据对比验证了模型的可靠性,从而为HFRP筋混凝土的推广应用提供了一条便捷的研究方法。