多层包扎高压容器承载能力分析

在多层包扎式高压容器制造过程中,理想情况下层板的包扎会使筒体产生预应力,但如果制造精度不够,容器层板间可能出现间隙,就无法保证预应力的充分施加。理论推导得到了有无预应力两种情况下受压力作用时多层包扎高压容器筒体中应力的计算表达式以及极限载荷计算式,并进行了数值模拟验证。研究发现,理论和数值模拟结果较为吻合,预应力的施加显著降低内筒体的工作应力水平,并且能有效改善弹性状态下筒体的应力状态,提高筒体弹性承载能力。然而,在全屈服状态,预应力没有提高容器的极限承载能力,容器极限承载能力仅取决于内筒体和层板的厚度与材料性能。另外,理论分析和数值模拟还表明层间间隙的存在也不会影响容器筒体的极限承载能力。     

剖分块式超高压简体应力分析

根据超高压容器设计的强度条件,以最小剪应力准则推导了容器剖分块径比的最佳值,同时将剖分块式容器承载能力与单层厚壁筒体承载能力做了理论比较,并运用有限元软件ANSYS对这两种容器的应力分布做了数值模拟比较,得出剖分式筒体应力分布较厚壁单层筒体更合理,表明其有较大的承载能力。     

多层包扎尿素塔结构研究

尿素塔是尿素生产工艺流程中的核心设备,其结构从原来的单层结构发展到多层结构,在强度和制造等方面都发生了许多变化.针对多层包扎式尿素塔结构比较复杂,层板包扎要求较高等特点对多层包扎式尿素塔封头、筒体和检漏孔做了简单综述,并分析和探讨了多层包扎尿素塔的结构特点.探讨对于多层包扎尿素塔的设计、研究和工程应用具有一定的参考价值.     

多层预紧圆挤压筒的数值模拟和理论验证

大型挤压机用圆挤压筒一般都采用组合式结构以提高其强度。文中应用接触单元对组合式圆挤压筒在有无工作压力的受力情况进行了数值模拟，获得了应力以及位移的分布状部，并和由Lame公式所得的理论解进行了比较和误差分析，结果非常吻合，为多层套挤压筒设计提供了依据。     

多层包扎式筒体焊接缺陷区的裂纹分析

针对多层包扎式合成塔筒体环焊缝两侧的筒节层板贴合不良,出现结构不连续,引用壳体理论对缺陷区的变形和应力进行了计算,经分析论证推断出于高度应力集中的焊接缺陷处将萌生出疲劳微裂纹.因而必须采取严格的焊接工艺,以防止产生焊接缺陷.     

基于ANSYS的筒体法兰的疲劳强度分析

运用有限元分析软件ANSYS,建立某种筒体法兰的有限元分析计算模型,并在最高使用压力及螺栓预紧力等载荷条件下对其进行数值模拟,得到最大的应力应变分布。在此静态分析的基础上,通过疲劳分析模块进行疲劳仿真计算,估算其疲劳寿命耗用系数,从而为筒体法兰进一步的结构设计提供必要的理论依据。     

大型球磨机筒体应力与应变有限元分析

筒体,是磨机工作的重要部分,其刚度和强度对球磨机的使用寿命和工作精度影响很大.过去的校核方法是将筒体简化为简支梁,再按照理论力学平面应力分析进行计算.这种计算方法得到的结果,精度不高,不能准确的反应其受力分布和变形情况.针对球磨机关键部件传统强度计算结果精确性差的问题,以筒体为研究对象,采用有限元方法进行应力与应变的有限元分析,确定筒体的应力分布和变形情况,旨在为结构优化设计提供参考.仿真结果表明,筒体的设计参数能够满足生产强度,与传统的计算结果相比,计算精度有所提高.筒体的设计安全系数比实际生产所需值大,在保证生产可靠性的前提下,可以适当的减少衬板厚度,降低制造成本.     

《化工与通用机械》1975年1～12期目录索引

页21期5 题目名称容器 多层绕板容器的脆性破坏特性 双锥密封的初步试验与研究 整体多层包扎高压容器 超高压容器内壁应力测量的基本技术试 验 衬里尿素合成塔的制造 对断裂力学用于压力容器的初步分析 高压聚乙烯反应器 用于原子能压力容器上的螺栓拉伸装置 全多层结构高压容器的试验 绕板容器的新焊接法 多层包扎式高压容器筒体层板纵缝埋弧 自动焊 多层式高压容器筒体制造简化工艺试验 多层式高压容器筒节层板包扎应力测定 试验 套合面不机加工的热套容器试制 压力容器疲劳试验装置的设计和使用情 况 沪320。毫米热套筒节试验 叻3200毫米…     

压力容器筒体人孔凸缘法兰的强度设计与试验研究

本文针对筒体入孔凸缘法兰所受载荷为非轴对称情况,提出了按凸缘法兰的两个极限受力截面进行分析计算的强度设计观点,推导出其强度计算公式。通过对BJ433Y型液化石油气槽车筒体的水压试验,对筒体人孔凸缘法兰进行了应力分布测试,其结果与理论相吻合。本文所提出的强度设计方法可以在工程上使用。     

大型回转窑筒体结构的力学行为分析

运用理论分析和有限元技术,研究复杂重载、多支承、变刚度和超静定的大型回转窑筒体结构力学行为。基于超静定连续梁模型和赫兹理论,计算筒体支撑与摩擦载荷以及轮带与托轮的接触压力和面积,为筒体有限元建模提供边界条件。综合考虑多个附件对筒体载荷与刚度的复杂影响。通过定义当量密度等效处理重力载荷。由于耐火砖层的松散堆砌特点,在含耐火砖筒体模型中,若将耐火砖作为整体赋以砖块刚度与实际不符,故将弹性模量赋以小值,以减弱其刚度影响。首次解析推导出耐火砖对筒体的压力分布公式,建立效率更高、不含耐火砖的函数加载筒体模型。两种模型相互验证地分析筒体的变形和应力状态,并与文献中同类回转窑的应力结果接近。结果表明,回转转矩和摩擦阻力对筒体变形及应力的影响很小;筒体应力最高和横截面圆度最差的薄弱部位均在中间档支承处,解释了掉碎砖现象和潜在安全问题的发生机理,且与该窑体的维护记录相符。文中分析方法和结果对回转窑筒体的安全评估、补强设计和窑线调整均有参考价值。     

轴对称载荷作用下的旋转薄壳类零件的应力分析

在对轴对称载荷作用下的旋转薄壳类零件的应力分析基础上,指出几种常见形状薄壳容器的应力分布特点,给出了均等剪切应力薄壳容器的简便设计方法。     

压力容器筒体与补强圈间的接触特性

在压力容器开孔补强的设计中，通常假设补强圈与筒体之间没有相互接触，其相互间的接触力对于结构的应力分布及强度的影响均未考虑，有限元接触分析可获得这种接触力，分析与实验数据表明，有限元接触分析能很好地预测补强圈的应力场。同时对补强圈与筒体之间的间隙量及不同开孔率对接触的影响也作了初步探讨。     

基于GA的汽轮发电机机座的结构优化设计

针对某型号3MW余热汽轮发电机机座强度、振动可能出现的问题,建立了该机座整体的有限元模型,基于有限元法对其进行强度分析,并基于结构模态理论进行了机座的响应分析;同时,在满足设计、制造的安全性、合理性的前提下,提出了采用遗传算法(GA)对机座结构进行优化的方法,改善了机座的应力分布,并在制造的过程中节约12.2%的材料。通过试制样机,将分析结果与样机试验结果进行对比,优化后的汽轮发电机样机各项参数符合设计标准。     

基于PT双因素的管壳体收缩模型研究

管壳体卡口收缩尺寸与其材料、卡口位置、受力分布、卡具形状等诸多因素有关。本文对影响管壳体卡口收缩尺寸的压力因素(P)和压力作用时间(T)进行研究,应用双因素回归分析法和方差分析法对数据进行分析讨论,并建立管壳体PT收缩模型,探究管壳体卡口收缩尺寸与压力(P)及压力作用时间(T)的相关性和变化规律,结果显示所建立的PT收缩模型能很好反映管壳体卡口收缩尺寸压力因素及压力作用时间之间的关系。     

某大功率铝硅合金模块多场耦合仿真与设计优化

铝硅合金封装壳体在雷达行业中应用越来越广泛,封装壳体的可靠性要求也越来越高,特别是在微波功率模块设计时,除机械应力外,热应力也是不可忽视的影响因素。文中以某大功率封装壳体为例,通过热–结构多物理场耦合仿真,瞬态计算高功率输出情况下的铝硅壳体支耳的应力分布,从而识别支耳存在的失效风险,并进行实验验证。仿真结果与实验结果一致。采用正交实验法优化支耳结构,使其满足设计及使用需求,对后续工程应用具有较大的指导意义。     

扫描方式对激光金属沉积成形过程热应力的影响

为改善金属试样的成形质量,降低沉积过程的热应力,研究不同扫描方式下激光金属沉积成形过程中热应力的动态分布规律具有非常重要的意义。根据有限元中的“单元生死”技术,通过ANSYS参数化设计语言 (ANSYS parametric design language, APDL) 编程研究了沿长边平行往复、沿短边平行往复以及层间正交变向平行往复等填充扫描方式对整个成形过程热应力的影响,详细探讨了各种扫描方式下Von Mises热应力、x方向热应力、y方向热应力以及z方向热应力的动态分布规律,并分析热应力产生和分布的原因。在与模拟过程相同的条件下,实际成形试验所得结果与模拟结果吻合较好。     

固定式换热器管板应力的一种建议计算方法

本文对前人的研究中未加考虑的以下两个因素进行了考虑：1.一般说来,在管板外缘,存在着一个不布管的环形区,它虽然很窄,却对管板的应力分布有显著的影响。2.当管板与壳体法兰中面不在同一平面内时,沿管板自身平面内的均匀拉伸力将起作用,它将大大增加壳体法兰的旋转刚度,并对应力分布产生明显的影响。如果在计算孔间带效率时计入全部管子璧厚,则用所建议的分析方法得到的计算结果被三块管孔为三角形排列的管板试验所很好地证实。     

基于满应力准则的薄板结构加强筋的设计法

提出基于满应力准则的薄板结构加强筋的设计法,假设薄板的厚度给定,壳单元的厚度为设计变量,给定约束和荷载的条件下,求加强筋在薄板上布置的几何形状,使薄板结构使用材料最省,并且满足应力约束条件.算例表明该方法简单高效,计算量小.     

圆柱壳开孔补强的弹性和弹塑性有限元分析

考虑补强圈与圆柱壳作为一个整体子模型和接触子模型，对开孔补强结构的圆柱壳进行了弹性和弹塑性有限元应力分析。比较两个子模型和弹性／弹塑性有限元分析的结果，发现接触子模型和整体子模型的圆柱壳开孔应力分布相似，但接触子模型和整体子模型在壳体和补强圈之间的接触面上的应力分布存在差异。对不同直径的接管和不同倾角的接管进行了有限元分析，分析表明，应力分布及最大应力受倾角的影响较大，受直径变化的影响不大。     

复合材料尾梁开口区有限元优化设计

利用有限元分析方法,计算直升机尾梁连接平尾开孔区域的应力分布,并以此为依据设计并优化复合材料结构替代原金属结构。对比两种不同材料的有限元分析结果,发现复合材料层压板可以替代金属,作为直升机尾梁及开口区结构材料,并且可以有效减轻结构重量。利用一种新的模块化铺层替代方法对复合材料铺层厚度进行优化设计,得到合理的铺层优化方案。