圆筒形压力容器切向接管的应力测试与分析

本文介绍了薄壁圆筒形压力容器切向接管应力电测试验,其结果证明薄壁圆筒切向接管的强度不低于相同尺寸径向接管的强度。文中并对已有的理论计算公式进行了分析讨论,指出用Mershon公式进行计算的这种接管的应力集中系数与实际比较符合。     

内压圆柱壳内伸式接管补强结构应力分布

针对内压圆柱形容器大开孔率内伸式接管补强结构,进行了三维线弹性有限元应力分析,得到内压圆柱壳内伸式接管补强结构的应力分布规律。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是可靠的,应用这个模型进行有限元分析可以得到内压圆柱壳内伸式接管补强结构的应力集中系数,为研究其应力集中系数规律奠定了基础。     

圆筒形压力容器切向接管的三维有限元分析

采用三维有限元应力分析方法对带切向接管的圆筒形压力容器进行了计算,并用电测实验对其计算结果做了验证,二者吻合良好。计算结果表明,该切向接管的最大应力集中系数低于相同尺寸径向接管的最大应力集中系数。     

周向斜接管内压圆柱形容器的应力集中

采用有限元法计算了具有不同角度周向斜接管圆柱形容器在内压作用下的弹性应力和变形,对周向斜接管内压圆柱容器的弹性应力分布、应力集中范围、变形特征、应力集中系数等问题做了初步探讨。计算结果表明,周向斜接管内压圆柱容器在接管与容器的相贯区存在明显的应力集中,相贯区在筒体纵向截面沿径向收缩,而在筒体横向截面沿径向膨胀,最大主应力出现在筒体的纵向截面,相贯区外表面在筒体的横向截面处于三向压缩状态;与正交接管内压圆柱容器相比,周向斜接管圆柱容器在内压作用下的最大主应力略小,二者基本满足Sβ=S0(cosβ)0.5;应力集中系数随着角度β的增加而降低。     

内压作用下30°安放式斜接管结构的试验研究

采用电测法对内压作用下支管与主管轴线夹角为30°的安放式斜接管结构模型进行了试验研究,获得了接管-筒体截交区的应力分布规律和最大应力值及其出现的位置,进而得到了该模型的应力集中系数,这些数据可作为斜接管结构设计和制造的参考。     

平封头双开孔接管结构有限元应力分析

平封头开孔接管区结构不连续,应力分布复杂,导致局部应力集中。利用有限元软件ANSYS,采用线弹性分析方法和极限载荷分析方法对平封头双开孔接管结构进行计算分析,将接管轴向拉力、轴向推力分别与内压耦合,得到了平封头双开孔接管结构应力分布及变化规律。计算分析结果表明,接管轴向拉力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变大,应力集中程度提高,降低了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力;接管轴向推力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变小,提高了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力。     

压力容器斜接管应力计算方法研究

圆柱形压力容器斜接管的应力计算还没有一个简便可行的计算公式。通过对影响斜接管应力分布因素的分析,利用空间解析几何的坐标变换理论,结合回归分析方法得到了斜接管应力集中区域应力分布的半理论半经验计算公式,其计算结果与实验数据比较最大误差不超过20%。该计算方法可为此类结构的应力分析和设计计算,特别是在役斜接管的快速安全评价提供依据和参考。     

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。     

压力容器等面积法补强面积计算范围的探讨

通过对ＧＢ１５０ —１９９８《钢制压力容器》及现行大学教材中表述的等面积法补强面积的比较, 发现标准与教材中的等面积补强面积接管补强范围不一致, 且补强面积基准不明确或基准在补强前后不一致, 提出应将计算厚度理解为分布于壳体外侧, 并始终以计算厚度表面为补强基准确定接管补强范围的方法, 不仅概念清晰, 而且补强面积计算公式与ＧＢ１５０ —１９９８ 提供的面积计算公式完全一致。     

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。     

接管箍热套联焊补强技术

压力容器开孔接管处应力集中成因虽然较复杂,但造成应力集中的主要原因是结构不连续,连接件间的变形不协调。要降低应力集中系数,重点应放在缓解变形的不协调性上。接管箍热套联焊补强结构,正是通过在接管上热套管箍限制接管的变形,缓解壳体与接管间的变形冲突,并借助于管箍缩套后产生的预应力,有效降低接管的操作应力,从而起到补强作用。     

延迟焦化炉的数学模拟：I.梯形截面立式炉中辐射传热计算？…

叙述了一种比较严格的用于焦化炉设计的方法。采用区域法计算辐射传热、系统被分为若干个表面区和气体区，焦化炉的温度分布通过联立求解每一区的能量平衡式而得。直接交换面积是区域法计算辐射传热的基础数据。Ｈｏｔｔｅｌ和Ｃｏｈｅｎ提出的直接交换面积限于立方体和正方形，本文给出的在立式炉中任意两区之间的直接交换面积公式可适用于任何大小的梯形表面与空间。     

延迟焦化炉的数学模拟Ⅰ.梯形截面立式炉中辐射传热计算的直接交换面积

叙述了一种比较严格的用于焦化炉设计的方法。采用区域法计算辐射传热，系统被分为若干个表面区和气体区，焦化炉的温度分布通过联立求解每一区的能量平衡式而得。直接交换面积是区域法计算辐射传热的基础数据。Ｈｏｔｅｌ和Ｃｏｈｅｎ提出的直接交换面积限于立方体和正方形，本文给出的在立式炉中任意两区之间的直接交换面积公式可适用于任何大小的梯形表面与空间。     

筒体轴向斜接管区应力状况考察

对筒体轴向斜接管区的应力分布状况用电测法进行了实验研究。考察了接管轴线与筒体表面法线间夹角ψ、接管外径 d0 、接管壁厚和筒体厚度比 t/ T等结构参数对应力集中系数 K的影响。     

组合载荷作用下开孔-接管区弹性应力试验研究

带接管内压圆筒通常受到内压和接管弯矩的共同作用,接管附加的弯矩载荷会影响内压圆筒开孔-接管区的强度性能。对4台不同di/Di比值的带径向接管圆筒压力容器在组合载荷作用下开孔-接管区弹性应力进行了试验研究,考察了内压和接管面内弯矩、内压和接管面外弯矩共同作用下开孔-接管区的弹性应力分布、应力集中以及2种载荷之间的相互影响规律。研究结果表明,接管附加弯矩载荷显著增加了承压容器在开孔-接管区的应力集中,且应力集中随开孔率的大小而变化,开孔率小的模型,接管弯矩变化对内压作用下各截面应力集中的影响较大;内压变化对接管弯矩作用下各截面应力集中的影响是开孔率大时影响相对较大,但关系不是很明显。     

热环境下容器开孔接管应力评定及疲劳分析

利用ANSYS建立容器开孔接管三维模型,针对其结构及载荷特点,将容器开孔接管结构离散,采用APDL语言编程对容器开孔接管在内压及热载荷作用下的静态力学行为进行了计算及疲劳分析,给出了应力评定和疲劳结果。计算结果表明,由于接管与筒体相贯处应力集中很大,一次加二次应力程度较高;设备在保温情况下,温度波动对疲劳造成的疲劳影响很小。     

厚壁圆筒用椭圆接管使应力集中系数降低

本文简要地分析了,用椭圆接管代替圆形接管能使应力集中系数降低的理论依据,综述了在厚壁圆筒中,用椭圆接管降低应力集中系数的典型研究结果。     

超深水水下分离器嵌入式接管马鞍形焊缝应力集中系数分布规律研究

针对超深水水下分离器接管焊缝应力集中问题,考虑深水高外压载荷工况,引入子模型技术,提出了嵌入式接管焊接结构分析方法,基于路径映射技术研究了水下分离器样机马鞍形焊缝焊趾处的应力集中系数分布规律,并分析了切割孔半径、焊趾倾角和焊趾过渡圆弧半径等3个几何参数对马鞍形焊缝焊趾应力集中系数分布的影响,结果表明:水下分离器样机不同接管焊趾应力集中系数分布不同,接管位置对焊趾应力集中系数分布没有影响;切割孔半径决定焊趾应力集中系数分布形式,减小焊趾倾角,增加焊趾过渡圆弧半径能够改善焊趾处的应力集中,但焊趾过渡圆弧半径作用有限。以所研究的水下分离器样机为对象,设计了高压舱实验,制定了测点贴片方案,捕捉到了接管焊趾处应力集中系数分布特征点,而且数值分析结果与实验结果吻合较好,表明本文构建的数值模型具有较高精度,可为嵌入式接管结构设计提供参考。     

简体接管边缘应力区局部减薄处应力特征

参考《压力容器定期检验规则》第40条,采用有限元方法计算了筒体接管边缘应力区局部减薄处的应力分布,得到了局部减薄处凹坑的尺寸与位置对应力的影响趋势,讨论了应力集中系数随尺寸变化的规律,为筒体接管边缘应力区局部减薄处的强度评定提供了一定的计算依据。     

窄Ⅴ带传动的优化设计

作者针对目前窄V带传动设计中,数表与图线较多和计算繁琐的缺点,按文献1提供的设计公式,用“情况分析法”对这些数表和图线进行了优化设计并以实例进行了有关的计算。