受初始几何缺陷影响的管线管非线性屈曲分析

采用弹塑性有限元法,结合非线性屈曲理论,分析了受初始几何缺陷影响的管线钢管在内压作用下的非线性屈曲。在分析中考虑了内压和管体缺陷等因素的影响。结果表明,考虑几何缺陷的有限元模型能够较好地模拟实物试验的屈曲载荷和屈曲形态。     

石化加热炉带壁板钢结构框架柱壁板平面内计算长度研究

加热炉钢结构中壁板在其平面内有一定刚度,提高了钢柱稳定承载力,然而难以用现有规范的计算方法来确定其在壁板平面内的计算长度系数。文章对某实际工程加热炉两端榀框架结构分别建立了带壁板和纯框架的有限元模型进行分析,通过计算得到了框架柱的计算长度系数和结构的侧倾刚度,并建议在石化加热炉钢结构设计中,应考虑壁板对框架柱稳定承载力的有利作用,带壁板框架柱的壁板平面内的计算长度宜采用规范中无侧移框架柱的计算长度取值方法,且认为较为安全。     

加热炉壁板加强效应的分析对比研究

目前炼油加热炉常用加筋板形式较为多样,加强筋布置方式也不够统一.文章利用理论计算方法与有限元分析方法,对扁钢加筋板、角钢加筋板、T型钢加筋板、槽钢加筋板等4种常用形式的加筋板进行静态力学性能的对比研究.通过对比不同形式加筋板在抗弯刚度、刚度质量比、壁板应力、加强筋应力等方面的计算结果,找到适用于炼油加热炉用加筋板的加强形式,优化加强筋布置,获取结构可靠、用料经济的设计方案.     

考虑初始缺陷的塔型井架结构分析

采用有限元方法,将TJ2－41塔型井架杆件简化为空间梁单元,进行了结构分析,且考虑了立柱锈蚀和支座沉陷对塔架承载力的影响,由计算结果可知,塔架的纵向位移及立柱的应力值与大钩载荷呈线性关系;塔架的承载能力与立柱截面减薄量及支座沉陷量呈线性关系。此分析结果可以对现场检测、评定,维护等提供参考。     

初始缺陷对塔形井架可靠度的影响

在对油田进行现场调查的基础上,讨论了初始缺陷对塔形井架可靠度的影响,推导了节点平移或支座沉陷引起的位移或应力值变化的计算公式,并对现场测试的某塔架进行了实例计算。还讨论了锈蚀对塔架可靠度的影响。     

初始缺陷对井架总体稳定的影响

本文以文献[1]为基础,通过对实用计算公式的适当修改和扩充,讨论了存在初始缺陷时,校核井架总体稳定性的方法和原理。     

石化加热炉钢结构壁板加劲肋的优化分析

为延缓壁板的屈曲,提高其屈曲承载力,需在壁板上布置一定数量的加劲肋,当前加热炉钢结构壁板上的加劲肋布置难以用现有规范计算方法来确定的问题。文章通过对某实际工程加热炉的辐射段边榀三跨建立了有限元模型进行分析计算,得出了在顶点施加水平集中荷载作用能够比较理想的模拟整体结构在侧向荷载作用下的变形,合理的加劲肋布置能有效控制壁板的平面外变形,保证结构在设计荷载下的使用要求,且壁板不会先于主体结构失效,确定了壁板加劲肋的合理布置原则,为工程设计提供参考。     

加热炉的分析计算

单元设备的(火用)分析是对生产系统进行(火用)分析的基础。从本期起将陆续发表油田主要地面设备——加热炉、换热设备、流体机械、管道与管网等设备的工程(火用)分析计算方法,以适应油田开展(火用)分析的需要,使节能工作向纵深发展。本期发表的是运用(火用)的概念和理论分析加热炉的(火用)损组成,据此拟定了加热炉(火用)分析模型,同时以加热炉的热平衡计算为基础,讨论了各种(火用)损的计算方法,并给出了相应的计算公式。方法简便而又能较好地满足工程(火用)分析的要求。     

含初始缺陷海底管道外压非线性屈曲研究

随着海洋油气的开采逐步走向深水,外部静水压力成为深水海底管道的重要环境条件。含初始缺陷海底管道在外部压力的作用下,可能会发生局部屈曲,并沿轴向发生屈曲传播,造成重大损失。为了进一步探究含初始缺陷海底管道在实际工况下受到外压作用时的响应,运用数值模拟方法对海底管道在外压作用下的屈曲特性进行研究。考虑到海底管道材料非线性和几何非线性,通过非线性有限元方法对带初始缺陷管道的压溃力学特性进行了研究;基于Python参数化建模的方法,计算超过1 200个数值模型,对影响带初始缺陷管道屈曲的几何参数和材料参数进行敏感性分析;运用非线性最小二乘法拟合得到极限承载力简化计算公式,并与相关试验数据进行对比,误差小于7%。     

加热炉炉管焊接缺陷的事故分析

通过应力计算分析,得出该加热炉炉管焊接缺陷的事故原因,提出了预防措施。     

组合载荷下初始缺陷连续油管局部应力计算

连续油管工作条件极为恶劣,且存在一些初始缺陷,有缺陷的油管重新下入井内可能发生连续油管穿孔或断裂事故。建立了CT80级60mm×4mm连续油管的轴向和环向2种缺陷形式的力学模型并进行有限元分析;分析了在轴向拉伸、弯曲、内压组合工况下2种缺陷的局部应力状态;对2种缺陷局部应力进行对比,评估在不同组合载荷下2种缺陷对连续油管的危害性。     

考虑初始缺陷的服役井架承载力分析

推导了服役井架初始缺陷的等效处理公式，给出了考虑初始缺陷的服役井架承载力计算步骤和程序，计算实例表明，此文方法简便，在已有井架结构分析程序上稍加修改即可进行计算，文中给出一种井架模型的承载力数值。     

喷油器结构对喷雾特性影响计算分析

将喷油嘴内部空穴流动和喷雾计算耦合在一起,首先利用一维液力计算结果为边界进行了喷油嘴内部流动计算,然后将喷油嘴内部流动计算结果作为边界条件进行喷雾模拟,包括计算所得到喷孔出口处的速度、空穴、湍流动能等,通过此方法研究了喷油器结构参数,如控制腔进油孔、出油孔和控制腔容积、针阀弹簧预紧力、控制活塞直径对喷雾特性的影响规律,结果表明:控制腔进油孔、出油孔和控制活塞直径对喷雾特性影响较大。     

制氢转化炉钢结构计算与壁板分析

文章介绍了国内某厂制氢转化炉的钢结构特点、荷载取值、截面验算、稳定验算,重点分析了壁板对钢结构位移及内力的影响,建议在炉子钢结构设计计算中计入壁板所起的作用.     

钢制矩形容器壁板的计算

本文对钢制矩形容器壁厚计算方法进行了分析与讨论,并在此基础上编制了矩形容器壁厚计算表,利用该表可以迅速确定加强肋隔开的单元板的长宽尺寸。最后用实例加以说明。     

钻杆加厚过渡带几何结构对应力集中的影响

油气井钻井过程中,钻杆主要失效部位是加厚过渡带处,该处容易形成应力集中,尤其在狗腿井段中的交变载荷作用下,表面易形成疲劳裂纹源,导致刺漏甚至断裂事故的发生。针对这一情况,应用有限元软件建立钻杆加厚过渡带力学模型。该模型公母接头共同建模,可以施加轴向拉力、内外压力、扭矩和弯矩,能很好地模拟狗腿井段的钻杆受力,为改进钻杆加厚过渡带结构设计提供理论依据。力学分析结果表明,最大应力出现在加厚过渡带内锥面消失处,且母接头端的应力比公接头端应力水平高;减小加厚过渡带内孔直径、增加内锥面长度、加大内锥面消失处圆角半径都可以减小钻杆应力集中系数。但在现有加厚过渡带结构的基础上改变加厚过渡带尺寸对减小钻杆应力集中效果并不明显,建议从改变加厚过渡带结构上入手来降低钻杆的应力集中系数。     

含初始缺陷海底管道非线性屈曲失稳外压判别方法研究

海底管道处于深海高压环境,任何微小的缺陷都可能大幅降低管道的屈曲压力.将线性屈曲分析的屈曲模态作为初始缺陷的参考值,对受外压海底管道进行非线性有限元分析.研究结果表明,受外压作用的海底管道在径向产生膨胀变形和压缩变形,而且变形沿轴向传播.基于径向压缩变形与膨胀变形的比值随外压的变化曲线规律,提出了判定海底管道非线性屈曲...     

矩形常压容器壁板高宽比对应力分布及壁板加强的影响

对不同高宽比的矩形常压容器壁板进行有限元应力计算,结果表明,随着高宽比不断增大,最高应力区由壁板底部向两侧转移,顶部应力逐渐变小且成为壁板最低应力区域。壁板中间马鞍形的较高应力区随高宽比的增大逐渐延伸至底部和两侧。壁板高宽比增大时,由于较高应力区下移,因此可减少壁板中上端的加强筋板布置。     

含缺陷油气管线结构的可靠性计算

介绍了有关计算含缺陷结构可靠性的一种方法--一次二阶矩可靠性方法,并给出了一个含腐蚀缺陷油气管线结构可靠性计算的实例.计算结果表明,一次二阶矩可靠性方法与常规Monte-Carlo方法相比,只须迭代6次就可求得所需的可靠度β,计算效率很高,计算结果可精确到0.0001.此外,根据结构的动态失效模型还可以确定油气管线结构在不同时期的可靠度以及结构的有效剩余寿命.