工业管道保温结构的优化设计及节能分析

目前,工业管道广泛采用等厚度保温结构。针对某运行管道进行现场测温,并应用Fluent软件对测试数据进行分析,发现管道表面温度具有“上高下低”的分布规律,因此,工业管道采用等厚度保温结构设计并不合理。在环境有风和无风条件下,分别对管道外表面温度分布规律进行了分析,并利用换热网络法,以管道表面散热损失最小和经济效益最大为优化目标,建立了管道保温结构优化设计模型,并提出了工业管道非等厚度保温结构设计的新方法。研究结果表明,在管道内部介质参数相同条件下,以国标允许的散热损失值进行保温结构设计时,与等厚度保温结构设计相比,采用非等厚度保温层结构可减少保温材料体积3%~4%,降低保温工程费用3%~4%。     

用J积分计算平端刚性压头Ⅰ型触压应力强度因子

采用有限元法对平端的刚性压头压在半无限大的弹性平面上进行非线性接触分析,应用有限元分析软件ANSYS建模,计算围绕压头端点的J积分值,通过数值计算证明其守恒性,再根据J积分与I型触压应力强度因子（K_I）的关系得到K_I。数据结果表明,由J积分方法计算的K_I与理论值一致。最后应用J积分理论计算了有限厚度的板在刚性压头作用下的应力强度因子。     

压力容器缺陷评定的可靠性方法研究

含缺陷压力容器及管道的安全评定是石油化工行业中的一个重要课题 ,断裂力学的出现和发展为含缺陷压力容器的安全评定提供了有力的手段。由于实际和工程构件的断裂力学评定所依据的基本事件具有不确定性 ,而实际应用中断裂力学都采用定性定量 ,这就使断裂力学的工程分析方法的可靠性很低 ,自然带来了偏差和不确定性因素。考虑压力容器所承受载荷、材料断裂韧性、裂纹尺寸等参数的随机特征 ,应用可靠性理论来解决更具准确性。可靠性理论结合CEGBR6标准 ,可以得出基于MonteCarlo模拟方法的计算模型。通过一个实例并与传统方法进行了对比 ,结果表明 ,由于克服了传统缺陷评定中的缺点 ,所以它是一种更为精确的评定方法。     

Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹KⅠ、KⅡ与J1、J2关系推导

采用两种不同方法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子KⅠ、KⅡ与J1、J2积分之间的关系进行了较为详尽的推导，验证了断裂参量之间的相互关联性。     

三角模糊AHP和灰色关联法在CNG加气站安全评价中的应用

通过对CNG加气站危险因素的综合分析,从人员、设备、管理和环境四方面进行考虑,建立了CNG加气站安全评价层次结构模型和安全等级评分标准。运用三角模糊AHP法确定各指标的权重,采用灰色关联度法计算各参评数据序列与各个等级标准数据序列的关联度,从而确定加气站所属的安全等级,不但为CNG加气站的管理者提供了新的评价方法,而且为改善CNG加气站的安全管理提供参考,从而促进CNG加气站的安全运行。     

活套法兰密封性影响因素分析

分析了活套法兰连接中螺栓和垫片从预紧状态到操作状态过程中的受力与伸长量的关系,探讨了影响其预紧力的因素并和无因次量法得出的影响因素进行了比较。结果显示,螺栓的弹性刚度越大,螺栓载荷的增大越多,其密封比压也越大,也越有助于密封。给出了较合理的活套法兰连接中螺栓的星型预紧顺序,其结果可为快速校核活套法兰连接系统密封性提供参考。     

固定管板式换热器管板与换热管的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对固定管板式换热器管板与换热管进行应力分析,获得了该结构的应力强度分布图,可知该结构的最大应力强度发生在筒体与管板的连接处,最大应力强度为160.133 MPa。然后在应力分析的基础上,利用ANSYS有限元软件中的蒙特卡罗法对该结构进行可靠性分析,经过分析获得了其在置信度为95%且初值极限状态Z〈0（Z=σs-σmax）,其中σs为材料的屈服强度,σmax为容器在使用过程中出现的最大应力）的情形下的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该固定管板式换热器管板与换热管结构是安全可靠的。     

不同基体平面压痕应力强度因子

基于经典守恒积分方法对刚性压头冲压平板情况下应力强度因子（ＳＩＦ）进行数值分析,应有有限元软件模拟冲压形成的奇异应力场,并计算应力强度因子。比较了几组具有不同弹性模量和泊松比的应力强度因子,研究其与断裂韧性之间关系得出变化规律。工程中可利用奇异应力场数值分析结果研究材料的破坏行为、测试材料的机械性能。     

平板双侧刚性压头对压的开裂分析

当弹性平板受双侧刚性压头对压时,在压头与平面接触角点附近会产生奇异应力场和K-控制区。与I 型裂纹类似,应力强度因子可作为断裂参量描述应力场的应力集中程度。该文利用经典守恒积分方法研究平板双侧刚性压头对压情况下应力强度因子和触压边界开裂的临界载荷问题,给出边界开裂临界开裂条件,并采用有限元法给出数值算例。     

非啮合错列型双螺杆螺纹元件挤出过程的CAE分析

利用ANSYS软件包对非啮合错列型双螺杆螺纹元件进行了三维等温非牛顿流场分析,分析速度场和压力场的分布情况,讨论了不同边界条件对整个流道的速度场、压力场及流量的影响,所得结论对生产实践具有一定的指导意义。