焦碳塔的鼓胀、裂纹容限及寿命预测

本文通过对使用10万小时后的焦碳塔20g材质进行力学性能、断裂韧性、持久强度、热疲劳试验和金相组织分析,搞清了塔体材质的损伤程度。通过对塔体受力进行综合分析和断裂力学计算,得出了焦碳塔的裂纹容限,并对其剩余寿命进行了估算。最终结论认为焦碳塔仍可再使用10年。     

防老剂RD苯胺塔塔体失稳分析

通过对某厂防老剂RD生产装置苯胺塔材料进行化学成分分析,由此对塔体进行材料力学性能测试和塔体E值计算,首次利用成分分析和力学性能测试,提出操作温度高于600℃以上是造成苯胺塔失稳主要原因,并提出了预防措施,为生产企业防范塔体失稳提供了可靠技术支撑.     

石化侧框架塔器的地震响应分析及太阳能源阻尼器研究

基于现代结构健康检测(SHM)系统方法,将阻尼减震器用于侧框架塔结构设计,以某炼化工程中的大型侧框架塔为对象,考虑塔体与框架不同连接,利用ABAQUS有限元软件对其进行自振特性分析和7度罕遇地震作用下动力响应分析。计算结果表明,塔体和框架之间连接方式能影响结构的自振特性,弹簧刚度越大、侧框架塔基频越高;在地震作用下塔体与框架之间的连接对塔顶位移响应影响显著,塔体与框架之间采用阻尼减震器能有效提高侧框架塔的抗震性能,在目前工程设计规范缺乏明确规定的情况下,建议采用时程分析法进行结构的地震响应分析;在开发了太阳能电源基础上,通过试验验证磁流变阻尼器采用太阳能供电的可行性,保证野外空旷地区供能系统的稳定性。     

塔设备在内部流动载荷作用下的振动分析

塔设备的固有频率和相应振型由塔结构、材料特性、流动载荷以及约束等条件共同决定。当塔的振动频率与固有频率相同时将诱发共振,危害塔的正常工作。选取某石化企业的板式塔作为研究对象,在设计工况下分别采用传统理论的折算质量法与Workbench多物理场求解平台提供的流固耦合计算方法,对塔设备进行结构计算、模态分析和谐响应分析。其中流固耦合算法先对内部流场进行气液两相流稳态计算,然后对塔体进行静力结构计算,载荷条件有重力以及通过流固耦合界面施加到塔体的流动压力,计算得到了不同塔板数的塔结构位移、应力、固有频率及其振型等结果和规律。采用模态叠加法对板式塔进行了谐响应分析,得到了内部流动载荷对塔设备动响应的影响规律,为设备的安全运行提供技术支持。     

操作状态下板式塔自振频率的影响因素

操作状态下的板式塔发生自振时,板上操作介质产生额外偏心惯性力矩,影响塔体的自振频率。通过对偏心惯性力矩的分析,得到了操作状态下板式塔自振频率的影响因素。对四个板式塔的计算表明,塔板直径大的板式塔应该考虑偏心惯性力矩。直径为2.4m的板式塔,塔板直径增加一倍,塔体一阶自振频率也相应增加一倍。板上介质液面高度增加,塔体自振频率增大。液面高度增加一倍,四个板式塔的一阶和八阶自振频率最大增加分别13.2%和16.2%。板上介质密度增加使塔体的各阶自振频率减小,长径比为13.5的板式塔,介质密度增加一倍,塔体自振频率减小50%。对结构相同的板式塔,操作介质密度对高阶自振频率的影响大于低阶自振频率。     

焦炭塔塔壁温度场特性的研究（三）：周向温差对塔体垂直度的影响

分别利用解析式和有限元软件计算了由周向温差引起的轴向不均匀应力，对影响焦炭塔垂直度的各种因素进行了分析，实测了焦炭塔的垂直度情况及一次循环操作中地脚螺母的松动情况。结果表明：塔壁周向不均匀温度场在塔壁上产生的轴向应力较小，但具有拉压交叉的特征，与其它温差产生的压力综合的结果使得塔体周的轴向应力和应变不均匀，长期循环操作使得应变之差累积起来，影响塔体垂直度。周向不均匀温度场也是塔体摆动和地脚螺母松动的主要原因之一。     

焦炭塔失效形式分析

运用高温强度理论和近年来研究成果，对某厂超期服役的焦炭塔材料进行了全面的理论分析和试验研究，得出蠕变疲劳交互作用是焦炭塔的主要失效形式、焦炭塔最薄弱的部位是塔体下部的焊缝区域。为进一步评定焦炭塔剩余寿命提供了可靠保证。     

焦炭塔瞬态传热过程的数值模拟及应力特性分析

利用有限元法模拟了焦炭塔进水冷焦阶段恒速上升的介质与塔壁的动态传热过程，并用间接耦合法求得了应力、应变场的变化过程。计算结果表明：塔壁外侧在冷却水面到达的瞬间进入塑性屈服，筒节中部塑性屈服区较大，当靠近焊缝时塔壁的塑性变形区逐渐缩小直至消失，塔壁塑性屈服区的分布特点解释了塔体长期使用后发生鼓凸变形及简体与焊缝连接处产生裂纹的原因。提高冷却水温度或降低进水冷焦前塔体温度能有效防止塔体产生塑性变形。     

塔设备外壁腐蚀减薄的安全分析及对策研究

为解决塔设备发生保温层下的腐蚀导致壁厚局部减薄问题,通过常规的强度计算方法和有限元方法进行壁厚计算分析,并采用超声测厚,了解最小壁厚,以确定相应的修复补强方案。对于发生壁厚减薄的塔设备,可以根据实际减薄情况进行修复。根据修复补强方案,通过补强或加固,可有效降低塔体减薄区域的应力水平,提高塔体的稳定性。经多台塔设备的加固工程实践,表明修复方案能有效抵御台风的侵袭,保证塔设备的安全运行。     

焦炭塔瞬态温度场及热应力分析

焦炭塔是典型的承受复杂热循环的设备,工作过程中温度急剧变化引起的热应力是导致塔体变形乃至失效的主要因素。根据焦炭塔的实测温度曲线,利用大型有限元分析软件ANSYS,模拟焦炭塔生焦和冷焦两个过程中的瞬态温度变化,分析计算焦炭塔在瞬态温度变化下塔体中相应的热应力。     

一体化通信塔有限元分析

设计一种新型的一体化通信塔,与传统的通信塔结构不同,一体化通信塔基于功能性需求设计,塔体和机房连为一体,塔体自身、塔体和机房之间可以通过折叠及展开实现运输及运行两种方式。建立一体化通信塔的ANSYS模型,对通信塔进行静力分析和模态分析,得到前十阶非零模态的固有频率和振型,为一体化通信塔的结构优化提供理论依据。     

汽提塔的制造

氯碱厂用汽提塔塔体圆度、直线度、塔盘平面度都有严格要求，在试制过程对塔体纵环缝焊接坡口、焊接过程、塔盘加工和组装进行了有效的控制，从而满足了设计要求，本文对汽提塔的制造工艺进行了全面总结。     

卧式错流洗涤塔的设计

针对某垃圾焚烧发电厂垃圾卸料大厅的运行工况,提出了卧式洗涤塔的设计方案,运用Eckert通用关联图和贝恩霍根泛点关联式,确定了洗涤塔的处理风量和尺寸参数,计算了泛点气速和阻力;基于三维建模软件CREO建立了洗涤塔几何模型,并运用有限元分析软件ANSYS对洗涤塔塔体进行模态分析,计算结果表明洗涤塔工作时整体形变量为1.9623 mm,所受最大应力为87.707 MPa,各主要参数均符合设计要求。     

浅谈炼油装置中焦炭塔工作特点及失效模式

焦炭塔使用过程中,从室温到高温周期性运行,承受循环载荷,温差应力。常见失效模式主要有：焦炭塔裙座焊缝开裂、堵焦阀焊缝及周围开裂、焦炭塔塔体焊缝内表面开裂;塔体鼓凸、偏斜;塔体材料内部组织出现球化、石墨化现象;下塔盖变形发生泄漏等。     

一体化通信塔风振响应分析

针对传统基站建设需要进行地勘和土建基础施工的问题,设计一种新型的一体化通信基站,其塔体和机房连为一体,塔体自身、塔体和机房之间可以通过叠及展开实现运输及运行两种方式。采用线性滤波法的ARMA模型,借助MATLAB软件对通信塔的脉动风速时程进行模拟,模拟得到的脉动风速时程功率谱与Von Karman目标谱在峰值以及平稳性方面吻合良好,并在此基础上进行风荷载时程模拟。在ANSYS中实施加载,得到通信塔在脉动风场中的动力响应,结果表明一体化通信塔的结构是可行的。     

大型焦炭塔的设计与制造

以某炼油厂的焦炭塔为实例,结合焦炭塔的低周热疲劳工况,对选材、结构设计、焊接、热处理、无损检测及压力实验等主要工艺过程进行了论述和总结。在制造焦炭塔容器时选用具有抗高温蠕变,抗高温硫腐蚀以及对裂纹敏感性小的材料,在裙座与塔体的连接处采用整体锻焊型结构,可有效降低低周热疲劳引起的裙座与塔体连接焊缝的应力。     

D-UAV旋翼结构动力学数值计算研究

为了得到旋翼升力与旋翼直径、桨叶角以及主轴转速之间的关系,以指导折叠翼无人飞行机器人的结构设计,采用正交试验法设计试验工况,在Fluent流体计算软件中进行数值计算,对计算结果加以分析;采用奇异值分解的最小二乘拟合算法处理试验数据,得出旋翼升力与旋翼系统参数之间的拟合公式;将拟合公式计算出的变形量理论值与对应试验值进行比较,结果表明：在试验涉及的桨叶角α∈[8.3°,14.3°]、主轴转速n∈[2 000 r/m in,4 000 r/m in]、旋翼直径d∈[480 m m,640m m]的范围内,检测误差不超过1.5%。     

多支点带设备法兰塔风载荷的计算

一、概述目前,一般将多支点塔的风载荷简化为一个支点来计算。这样,使风弯距的计算过于保守及支座反力过小,从而使得框架的水平推力小,结构要求在塔体上设置设备法兰塔,法兰当量压力过高,造成整个塔的价格大大增加,尤其是使得塔径较大和塔较高的情况更为严     

自重对均布风载下等截面高塔塔顶挠度的影响

在对自支承式塔设备建立合理的力学模型并进行受力分析的基础上，采用材料力学中的叠加法，计算了高塔设备在均布风载荷、自重联合作用下的塔顶静挠度，提出对于自重和长细比均较大的高塔，塔体自重对塔顶挠度的影响不可忽视，并推导出了计算这种影响的表达式。     

某直升机旋翼轴低周疲劳寿命研究

旋翼轴是直升机传动系统的关键部件之一。基于此,利用有限元计算分析与疲劳试验相结合方法,研究了某直升机旋翼轴低周疲劳寿命,计算结果及分析表明旋翼轴低周疲劳薄弱区域位于行星架位置;试验结果表明试验方案可行,止扭方案效果好,旋翼轴失效部位与计算结果一致。另外,对旋翼轴断口分析显示裂纹起源于行星架轴颈受载圆周面根部转角R处,失效形式为疲劳断裂,根据疲劳条带计算获得疲劳裂纹扩展寿命与应变监测获得相近;该旋翼轴在规定载荷谱下疲劳寿命约为58.3万次,满足型号设计要求。