弯矩下含轴向穿透裂纹三通KI的计算

以断裂力学为基础,采用有限元分析方法,借助ANSYS有限元分析软件,计算了含轴向穿透裂纹三通的主管和支管的应力强度因子K1值,进一步换算成形状因子,并拟合成公式。拟合公式的误差在8％以内,可以满足工程安全评定的要求。     

含纵向内裂纹管道的应力分析及应力强度因子研究

裂纹是压力管道中常见的缺陷形式,其失稳扩展将引起灾难性事故。以断裂力学基本理论为依据,采用1/4节点法和二维奇异单元建立了含纵向内裂纹管道的有限元分析模型,对含裂纹管道进行了应力分析,并对裂纹尖端的应力强度因子进行了分析计算。研究结果对于压力容器及管道的安全分析具有重要的参考价值。     

内压作用下斜接弯管纵向半穿透裂纹应力强度因子研究

采用三维有限元技术,应用ANSYS对内压作用下含纵向半穿透裂纹斜接弯管的应力强度因子进行了系统的分析。建立了三维有限元裂纹模型,对裂纹前沿应力强度因子的影响因素进行了研究,分析了不同内压下无量纲参数裂纹相对深度a/t、裂纹相对形状b/a、管壁相对厚度Do/t对应力强度因子的影响。     

挤压三通弹塑性应力分布的有限元分析

本文采用弹塑性有限元方法，系统研究了结构尺寸D/T,r/D(名义直径和壁厚之比，肩部半径和主管名义直径之比)对挤压三通应力分布的影响。计算结果表明增大三通肩部过渡半径可以降低主、支管过渡区的最大应力，同时也使得该部位的高应力范围扩大，增大壁厚能够有效的降低相贯区和腹部的应力水平，但并不会改变应力分布规律，研究结果可为三通优化设计和含缺陷结构的完整性评定提供依据。     

含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接结构应力强度因子有限元分析

含裂纹铝合金板经复合材料补片胶接修复后,裂纹尖端的应力强度因子(Stress Intensity Factor,简称SIF)是关注的重点。基于有限元软件ABAQUS,建立了含中心裂纹铝合金厚板复合材料补片胶接修复件的分析模型。计算了裂纹尖端的SIF,与Rose解析模型进行了对比验证,得到裂纹尖端SIF在板厚方向上的变化,以及补片在厚度方向上修补效果的变化,对比了不同修复方式的修复效果。结果表明,裂纹尖端SIF的有限元解偏保守,被修补板厚较大时,裂纹尖端SIF值在板厚方向上的差异更加显著,双面修复方式的修复效果明显优于单面修复方式。     

直管外表面轴向半椭圆裂纹应力强度因子KⅠ的有限元分析

利用有限元法对含外表面轴向裂纹的直管进行了分析,应用有限元软件ANSYS建立了裂纹有限元模型,采用参数化建模对内压下裂纹的应力强度因子KI进行计算,得出了影响应力强度因子的主要因素。计算表明,应力强度因子随a/t及a/c成线性变化,并与t/Do为乘幂关系。一般情况下,表面裂纹在最深点（90°）处应力强度因子最大,然后随着角度的减小应力强度因子依次减小。但是在最浅点（0°）处应力强度因子有回升趋势,且随着a/t的增加,这种回升趋势逐渐明显,当a/t=0.8时,甚至出现最浅点KI超过最深点KI的现象,这时对于结构的脆性起裂位置要慎重判断,不能单纯地以最深点KI为断裂依据。     

直管外表面轴向半椭圆裂纹应力强度因子K_Ⅰ分析

应用有限元软件ANSYS建立了含外表面轴向半椭圆裂纹有限元模型,采用参数化建模对内压下裂纹的应力强度因子KI进行计算,得出了影响应力强度因子的主要因素。计算表明,应力强度因子随a/t及a/c成线性变化,并与t/Do为乘幂关系。一般情况下,表面裂纹在最深点(90°)处应力强度因子最大,然后随着角度的减小应力强度因子依次减小,但是在最浅点(0°)处应力强度因子有回升趋势,且随着a/t的增加,回升趋势逐渐明显,甚至出现当a/t=0.8时,最浅点应力强度因子超过最深点的现象,这时对于结构的脆性起裂位置要慎重判断,不能单纯的以最深点KI为断裂依据。     

基于Workbench的表面裂纹应力强度因子的对比分析

压力容器及管道在制造和长期使用下容易形成裂纹缺陷,而应力强度因子是裂纹研究中的重点.根据标准API 579,标准GB/T19624—2019《在用含缺陷压力容器安全评定》得到受内压圆筒内表面半椭圆表面裂纹应力强度因子的计算结果,并将其与数值仿真软件ANSYS模拟计算结果进行对比分析.结果显示:标准API 579和标准G...     

锅炉管道三通的建模分析及评价

针对锅炉三通的焊缝及其影响区的应力分布情况,提出了采用ANSYS软件建模分析预测的新思路,建立了三通应力分布模型,并与实际三通焊缝的损坏开裂情况进行对比计算.结果表明,通过ANSYS软件建立的三通模型在沿焊接热影响范围的大应力区与实际统计的三通损坏开裂情况基本一致;并利用ANSYS的通用后处理时三通应力沿厚度方向进行映...     

内压和弯矩作用下焊制斜接弯管穿透裂纹KI的有限元解

采用有限元方法,建立含裂纹焊制斜接弯管有限元模型.针对内压和弯矩作用下的两种不同载荷条件,计算不同壁厚、不同长度穿透裂纹的应力强度因子KI,得出形状因子F,并拟合成计算式.可供工程安全评定实际应用.     

实心橡胶轮胎温度场有限元分析

根据高速履带车辆实心橡胶轮胎的工作条件，在合理假设基础上建立了轮胎热分析有限元模型，借助大型有限元分析软件ANSYS，通过对某型实心橡胶轮胎温度场的计算，得到了轮胎内部温度场的分布情况，结果表明，轮胎最高温度随载荷，轮胎断面厚度的增大而升高，随轮胎断面宽度增大而降低。     

子午线轮胎硫化过程有限元分析

考虑胶料的各向异性,采用有限元分析软件ABAQUS对子午线轮胎硫化过程进行模拟和分析,获得了轮胎在硫化过程中不同阶段的温度分布及某些典型点的温度变化曲线和硫化程度曲线.计算结果较真实地反映了子午线轮胎的硫化过程,可用于指导轮胎硫化工艺优化.     

斜交轮胎平衡轮廓的有限元分析

采用MARC非线性有限元软件，根据9．00-20轮胎的实际结构，通过对轮胎的材料非线性和几何非线性以及帘线-橡胶复合材料各向异性的综合考虑，建立了三维有限元分析模型，并对轮胎自由充气时各部位的应力进行了分析，讨论了胎冠帘线角βk对充气断面宽B’和充气外直径D’的影响，得出了在轮胎设计中具有重要意义的B’和D’取值。该方法的分析值与实测结果基本吻合。     

尿素高压管道支管座在连接管焊缝侧开裂原因分析及防范措施

介绍美荷型480kt/a尿素装置高压系统,高压管道支管座与接管(≤DN50)焊缝在熔合线上的开裂原因及在线处理情况,并对开裂原因进行分析,得出损坏的主要原因由应力腐蚀引起,针对腐蚀原因提出防范和整改措施。     

住宅结构温度应力与收缩应力的有限元分析

住宅结构中的现浇楼板、墙体由于材料热胀冷缩和混凝土收缩产生温度应力和收缩应力,可能会导致构件开裂,严重时甚至影响结构的安全使用。文中对两种应力进行了有限元分析,采用实际工程进行计算,并分析了裂缝产生的位置与形态。     

残余应力对子午线轮胎有限元模拟结果影响的分析

以245/50R16轮胎为例,利用增强材料的弹塑性特征,在轮胎有限元分析中考虑增强材料的残余应力,通过与不计残余应力时的有限元模拟结果进行对比分析,考察残余应力对轮胎外缘尺寸变化和稳态滚动半径等模拟结果的影响.结果表明,不考虑残余应力的模拟结果能达到工程要求.     

Effects of coping designs on stress distributions in zirconia crowns: Finite element analysis

The purpose of this study was to evaluate the effects of coping designs on the stress distributions in posterior zirconia crowns by non-linear three-dimensional finite element analysis. Three-dimensional finite element models of a mandibular right first molar with layers of veneering porcelain, zirconia coping, cement, and abutment tooth were designed by computer software (HyperWorks 10.0). Ten zirconia crowns with different designs were produced according to various shoulder positions and heights. The shoulders (1-mm width) exhibited incremental height increases of 1 mm, 2 mm, and 3 mm on the buccal, lingual, and proximal sides, respectively. An axial compressive dynamic load simulating the progressive load was applied until a stainless steel ball model (7 mm in diameter) deepened the veneer surface to 0.7 mm in depth. Loads were placed on the inner inclines of the mesiobuccal, distobuccal, and mesiolingual cusps. Residual maximum principal stresses (MPSs) at the veneer and coping under progressive loading were determined for each zirconia crown. Reinforcements with the shoulders on the buccal, lingual, and proximal axial walls resulted in lower MPSs in the veneering porcelain but higher MPSs in the zirconia coping. As the shoulder height increased, the tensile stresses decreased, while the compressive stresses increased in the veneering porcelains. It can be concluded that the shoulder height and position in the zirconia coping will affect the MPSs of the crown. Our findings conclusively reveal the critical role of the shoulder design of the coping in preventing veneer fracture on posterior zirconia restorations by reducing tensile stresses in veneering porcelain.     

两种波形换热管刚度和应力的有限元分析

波纹管和波节管是在余热回收换热器中使用的两种换热元件,本文以波形管的实际约束和受力状况为基础,用有限元分析比较了二者的应力和应变情况,得到了薄壁波纹换热管的应力和应变(刚度)分布规律,为工业应用提供了可靠理论依据.     

PTA装置中冷凝器的有限元分析

利用ANSYS软件对冷凝器进行了有限元分析,内容包括整体结构温度场及热应力的计算,正常工作和开、停车过程中可能出现的7种瞬态和稳态操作工况及危险工况下的应力计算及疲劳寿命评估。计算结果表明该冷凝器的设计安全可靠,整体和各部件均满足强度要求。该分析为此类大型换热器的国产化设计和制造提供了计算依据。