热应力缓和型梯度材料的计算机辅助设计系统

基于热弹塑性力学的有关理论，建立了轴对称热应力缓和型连续组分梯度材料(FGM)的分析模型。在此基础上，开发出了基于有限元软件Marc的计算机辅助设计系统FGMMARC。FGMMARC实行参数化建模，自动生成前处理数据文件，然后调用Marc的计算模块进行计算，由计算结果判断是否需要改变参数进行下一轮计算。FGMMARC的作用在于能够通过改变FGM的各项设计参数来实现残余应力和工作应力在FGM中的分布达到最优。还给出了一个设计实例，该实例表明FGMMARC操作简便，设计结果合理可靠。     

换热边界下梯度功能材料板稳态热应力

用有限元和辛普生法研究了由ZrO2和Ti-6Al～4V组成的梯度功能材料板的稳态热应力问题，检验了孔隙度P为零时数值模拟模型的正确性，给出了对流换热边界下的稳态热应力场分布。结果表明：材料组分的分布形状系数M、孔隙度P、对流换热系数和环境介质温度的变化对该材料板的稳态热应力场分布均有明显的影响；在设定条件下，当P=0时，该材料无限自由长板在金属和陶瓷附近板内为压应力，而在板中部为拉应力；当A=3.99时，陶瓷侧拉应力最大。     

分散染料易染海岛复合聚酯纤维的热应力分析

以易水解聚酯(EHDPET)和新型分散染料常压可染聚酯(NEDDP)分别作为海与岛组分,通过熔融纺丝方法,制备了不同复合比的海岛复合聚酯的预取向丝(POY)。采用动态热应力仪模拟纤维加弹工艺,对EHDPET-NEDDP POY进行了不同拉伸温度、拉伸速度、拉伸倍数下的热应力测试。结果表明:随着温度从140℃提高到180℃,POY的热应力呈减小趋势;而当拉伸速度从60 m/s提高至100 m/s,或拉伸倍数从1.4增大到1.8时,POY的热应力均呈增大的趋势。     

稠油热注热采井口的热应力补偿装置研究

在稠油热注热采井口,热应力的存在可以说是目前施工中的一大难题,而热应力的难以消除就意味着安全隐患的难以消除,这在安全第一的工程中,是绝对不允许存在的。所以,我们考虑采用一种有效的方式方法或者是装置来解决这一难题,本文所介绍的就正是这样一种稠油热注热采井口的热应力补偿装置,这一补偿装置的应用,能够有效的解决因油管、套管和采油树在受热时发生膨胀而产生位移现象,从而有效保证工程安全。     

利用热应力收缩内孔超差零件

我厂生产的变速器倒档齿轮是一个双联齿轮,如图1所示。该零件材料为20CrMnTi,其热处理工艺为920℃渗碳,830℃淬火,正常情况下,内孔应该呈收缩趋势,但有一次由于井式炉炉罐漏气,渗碳后表面硬度和渗层均不合格,重新补渗后内孔却胀大了0.10～0.15mm,已无磨孔余量,     

基于ABAQUS的变截面橡胶密封条热应力与密封性分析

研究用于发动机油气分离器的乙烯丙烯酸酯橡胶密封胶条在不同温度下的强度和密封性能。借助于大型有限元分析软件ABAQUS建立橡胶密封胶条与配合壳体的有限元模型,采用Mooney-Rivlin模型,对不同温度下的密封胶条进行热应力计算分析,得到橡胶密封胶条在不同温度下的Von Mises应力、压缩率、接触应力和接触宽度。结果表明:随着温度的升高,密封胶条的Von Mises应力和密封胶条与壳体连续接触面上的接触应力逐渐增加,接触宽度基本不变,密封条的压缩率逐渐减小;密封胶条的Von Mises应力远小于橡胶材料的拉伸强度,满足强度要求;密封胶条连续接触面上的接触应力始终大于油气分离器的工作压力且接触宽度符合要求,橡胶密封胶条满足密封条件。     

焦炭塔运行过程热应力有限元分析

焦炭塔作为延迟焦化装置的关键设备,在其运行过程中承受着巨大的周期交变温度和循环载荷。研究焦炭塔不同部位应力及同一部位不同时刻应力对焦炭塔安全运行具有重要意义。本研究运用热-结构耦合有限元计算方法,以热分析结果、焦炭塔自重、操作内压、水压等作为载荷对焦炭塔进行了结构场数值计算。研究结果表明:温度梯度所产生的热应力远大于介质重量、自重所产生应力对焦炭塔安全的影响;过渡段热应力变化最复杂,热应力最大;除油气预热阶段外,都有焦炭塔应力最值超过塔体材料的屈服极限从而导致塑性应变的情况;蒸汽冷焦阶段塔体应力变化量最小,给水冷焦阶段对塔体安全运行影响最大。     

槽式太阳能集热管内相变微胶囊悬浮液的热力性能分析

针对传统使用水基和油基的太阳能集热器换热效果低和管壁热应力大的问题，以相变微胶囊悬浮液为工作流体，对抛物型槽式太阳能集热器进行了三维建模。采用蒙特卡罗射线追踪法结合有限容积法和有限元法的方法求解了太阳能集热管的光?热?力耦合问题，采用欧拉?欧拉多相流模型研究了相变微胶囊悬浮液在集热管内的流动换热特性。结果表明，相变微胶囊悬浮液强化了集热管内的对流换热，不仅降低了集热管的沿程壁温，且减少了集热管的周向温差，均化了集热管温度分布。集热管周向等效热应力呈花瓣型分布，对应的5个高温度梯度的位置附近(圆周角θ=5°, 90°, 175°, 225°和315°)出现等效应力局部峰值。吸热管内壁面θ=90°处轴向热应力为压应力，作用于整个管程，而径向热应力和切向热应力为拉应力，主要作用在进出口端。相变微胶囊悬浮液浓度越高，强化换热效果越好，集热管热应力越小，但产生的压降也随之增大。