基于整体有限元应力分析的齿啮式快开压力容器设计

通过接触单元来数值模拟啮合齿的接触过程，建立了基于整体有限元应力分析和应力分类的齿啮式快开压力容器设计方法。大量工程设计表明，按该方法设计的容器满足结构强度和疲劳寿命要求。     

齿啮式快开压力容器整体有限元塑性载荷分析

通过接触单元来数值模拟啮合齿的接触过程，建立了基于整体有限元分析的齿啮式快开压力容器塑性载荷计算方法。大量实际设计和工程应用表明，按该方法设计的容器满足结构强度和寿命要求。     

复杂载荷作用下带夹套缩聚釜泄漏失效分析与改进设计

某带夹套缩聚釜反应容器承受温度、压力交变载荷,在使用过程中发生严重的泄漏问题。采用有限元方法进行模拟试算与结果对比,发现设计缺陷并对原结构进行改进,然后对改进后的设备进行热-结构间接耦合分析,同时按不同载荷工况施加交变机械载荷,最后对所得结果进行应力及疲劳分析校核,成功解决了设备的泄漏问题。研究结果为带夹套结构容器的优化设计提供了依据。     

施加电位对镍缝隙腐蚀过程中损伤演变的模拟

为了预测Ni200在24℃、0. 5 mol/L H_2SO_4溶液中的缝隙腐蚀行为,开发了镍金属缝隙腐蚀的二维模型。在镍金属电极表面施加电位,设定了模型条件、电位边界条件和控制方程;采用COMSOL软件模拟电位降控制的镍金属缝隙腐蚀,模拟了施加电位对不同缝隙间距的影响以及缝隙腐蚀过程的镍电极损伤演变,界面电位和局部腐蚀电流密度的分布,并将模拟结果与已发表的实验结果对比。结果表明:该模型结果与文献实验值吻合,可为金属的点蚀、缝隙腐蚀缝口堆积物引起的变形等问题提供参考,对金属的腐蚀防护有一定的参考意义。     

R60702/TAI/16MnIII复合板爆炸焊接数值模拟与试验

随着爆炸焊接技术的发展,锆−钢复合板作为一种特殊的耐蚀复合材料,结合了锆优良的耐蚀性能和钢的高强度的优点,在工业中的需求量也逐步增加. 以爆炸焊接理论为基础,采用数值模拟和试验分析相结合的方法,在ANSYS/LS-DYNA软件中模拟R60702/TAI/16MnIII复合板不同间隙值组合下爆炸焊接的动态过程. 分析间隙值对整个R60702/TAI/16MnIII复合板爆炸焊接成形的影响. 结果表明,当锆−钛间距/钛−钢间距取值为12/6 mm时,可以实现良好焊接. 对试验焊接后R60702/TAI/16MnIII复合板上不同位置处的试样进行扫描电镜分析,观察复合板界面的结合状况,为选择更合适的工艺条件提供数据支撑,有利于指导生产实践.     

板壳式换热器流动与传热的数值模拟

基于计算流体力学方法对板壳式换热器内部流场进行模拟,建立了板壳式换热器流动及换热计算的模型,模拟了换热器内部流动和换热情况,分析了流道内温度场和压力场及流线的分布情况,对流体的流动和传热进行了详细的描述,分析了换热器内流体流动和传热特性,对实际工程具有一定的指导意义。     

流体诱导U形换热管束振动特性数值研究

针对流体诱导振动引起换热器失效问题,课题组在近真实流场下,对多跨、多管束、带间隙支撑的U形管换热器在受到横向流体冲击时的振动特性进行了研究。研究对象是根据GB/T 151—2014《热交换器》设计的3种不同管芯的U形管换热器,管束排列方式为正三角形,中间等间距分布2块圆形折流板。用数值模拟的方法研究了靠近流体冲击出入口管束的振动特性,不同管排数对中心管振动的影响,以及外排管束对内排管束振动的影响。结果表明:U形管换热器进出口处管束在流体横向冲刷作用下振动剧烈,其加速度振幅随流速的增加而增大;随着外层管排数量增加其对中心管振动的抑制作用越明显;外层管排对其相邻的内排管束振动有加强作用。研究可为研究U形换热管振动机理与防振设计提供参考。