脆性材料拉伸试样结构与应力集中关系研究

利用UG软件建立三维模型,同时运用ANSYS有限元分析软件,模拟了脆性材料聚苯乙烯（PS）哑铃形拉伸试样在拉伸载荷下的应力分布,分析了试样过渡段不同几何结构对应力集中的影响。有限元分析结果表明,拉应力的最大值出现在过渡段圆弧1～3 mm的区域。并通过非线性拟合获得了几何参数与应力集中系数的关系式,分析结果可应用于脆性材料PS制品设计计算。     

基于ASME Ⅷ-2大开孔接管的极限载荷分析

以在内压与外载荷同时作用下的圆柱壳大开孔接管为例,基于ANSYS软件中APDL语言建立了其有限元模型,采用了ASMEⅧ-2中非弹性分析方法中的极限载荷分析法,对其在不同载荷工况组合和载荷系数下进行了有限元分析,并基于载荷与抗力系数设计方法进行了安全性评定。计算结果表明结构在所有载荷组合工况下均达到收敛,则结构处于稳定。同时也对该结构进行了弹性应力分析和局部失效评定,并与极限载荷分析方法进行了对比。计算结果表明极限载荷分析相对于弹性应力分析节省了约12.2%的材料,但前者方法更加耗时,对计算机要求也较高,设计者需根据材料成本和设计成本综合考虑来选择设计方法。以期为广大工程技术人员进行此类大开孔接管的设计提供有益参考。     

配管设计中的简单判别法

通过对具体实例的计算分析，提出一种用于配管设计中的简单判别方法，即在一定的外载荷作用下，尽可能降低管道的应力和支撑结构（或连接设备）的推力、力矩，在满足管道一定刚度前提下，增加管道的柔性。     

“人”形三通的应力计算与强度分析

通过对"人"形三通建立模型并进行应力分析,阐述了使用ANSYS有限元分析软件对特殊管道构件进行静力分析的一般方法和具体步骤。对该三通在内压作用下的应力进行计算,并分析其应力与变形云图,得出"人"形三通结构在内压载荷下的应力分布规律,了解其应力危险区域及变形情况。并在有限元分析模型的基础上对原有三通结构进行了改进,获得一种优化结构。分别计算未优化三通与优化后三通在10组不同内压条件下的最大应力值,对比发现优化后的三通应力水平得到显著改善。     

管廊上蒸汽管道柔性设计及应力分析研究

蒸汽管道在石化生产过程中应用非常广泛,合理的管廊上蒸汽管道设计,是确保蒸汽管道安全、可靠和经济运行的前提条件。主要从管廊上蒸汽管道布置特点、运行介质特点和选材等方面出发,分两套方案对管系整体柔性以及分管段柔性进行系统分析和研究,同时,对蒸汽管线各固定点承受载荷大小、蒸汽管道膨胀应力、膨胀量大小进行计算,最终选择方案(2)作为设计的基础方案,整体上该方案符合柔性设计要求,必要节点增设人工补偿器,各固定点所承受内压和外压所产生的应力在许用应力范围内,相对于方案(1),占地面积和投资成本均有所减低,保障了蒸汽管道安全、经济运行。     

基于双剪强度理论的弯管塑性极限载荷计算与有限元分析

根据对弯管在受内压作用下的应力分布特点,应用双剪强度理论推导出求解弯管极限载荷的一般公式,并用基于Mises和Tresca这两种准则的有限元方法以及Goodall公式法计算的结果进行了比较,得到了弯管系数m和包辛格系数a对极限载荷的影响规律,为双剪强度理论在工程中计算弯管的极限载荷的应用提供理论上的参考.     

管廊中压蒸汽管道应力分析

压缩装置管廊中压蒸汽管道为整个装置汽轮机提供蒸汽动力输送,中压蒸汽管道柔性布置方案显得尤为重要.本文采用CAESARⅡ管道应力分析软件建立了有限元梁单元分析模型,对A、B、C柔性补偿方案二次应力分布与管道固定支架水平推力进行了考察研究.经过应力分析计算发现,二次应力最大节点均存在于自然补偿臂L3前后端弯头节点处;在相同...     

大直径管道系统应力计算的优化

大直径管线在受到外力作用时,三通和弯头处的截面由于受力会产生椭圆化变形,从而影响该处的柔性系数和应力增大系数,使CAESAR Ⅱ管线的应力计算结果产生偏差,同时大直径管系中设备管口的柔性对管系的应力计算影响重大。运用FEA tools(有限元分析工具)对大直径弯头、三通的应力增大系数及柔性系数进行修正,采用Nozzle PRO计算大直径管口的柔性系数。通过有限元计算优化使大直径管系的应力计算结果更精确,方案更安全可行。     

交通载荷作用下埋地聚乙烯燃气管道的有限元分析

运用非线性有限元法,在ANSYS中建立埋地PE燃气管道的有限元模型,对交通载荷作用下的埋地PE管进行瞬态分析,得到管道应力及直径变形量随时间的变化关系,比较不同管顶覆土厚度下的管道力学性状.研究发现,建立的有限元模型,其计算结果能够较为真实地反映PE管的蠕变行为,聚乙烯的黏弹性降低了管道应力梯度,管顶覆土对交通载荷作用下埋地PE管道有减荷效果.交通载荷是引起管道形变的主要因素,适当增加管道埋深刻提高管道寿命.     

结合案例简述CAESAR II在管道应力分析及柔性设计中的使用

管道应力分析和柔性设计的目的是分析管道系统在各种荷载作用下产生的应力及力矩,根据分析计算结果,对管道的柔性设计进行优化,使优化设计后的计算结果在规范许可的范围内,满足管道本身以及与其相连的动、静设备和结构的应力限定值,保证管道系统的整体安全。本文结合在项目中的实际案例简要分析一下,如何根据实际情况使用CAESAR II来调整管道系统以满足管道应力分析及柔性设计的要求。     

深水SCR立管柔性连接接头弯曲刚度研究

钢悬链立管(SCR)柔性接头研制技术在国外发展已比较成熟，国内独立开发的相关案例较少，及较少柔性接头的设计制造能力。考虑到立管顶端与平台之间的连接部位要承受较大的交变弯矩和轴向拉力等复杂载荷作用，研究主要针对12-inch钢悬链线SCR立管的柔性连接接头进行稳态热传导分析以及各工况条件下的强度分析，对有限元模型进行建立并计算。结果表明，柔性接头有限元模型幸存受损和水压试验过程中，螺栓应力值和主体应力值均在许用应力值以下，柔性接头具有很强的可靠性及抗疲劳性。     

基于ASME Ⅷ-2对圆柱壳大开孔接管的弹-塑性有限元分析

以在内压与外载荷作用下的圆柱壳上一大开孔接管为例,基于ANSYS软件中APDL语言建立了有限元模型,基于载荷与抗力系数设计方法,采用ASME Ⅷ-2中的弹-塑性局部应变极限准则在不同载荷工况组合和载荷系数下进行了应变校核。只要所有单元的成形应变与总的当量塑性应变之和小于或等于三轴应变极限,则结构处于安全。同时也对该结构进行了弹性应力分析,并与弹-塑性分析方法进行了对比。计算结果表明弹-塑性应力分析相对于弹性应力分析节省了约22%的材料,但前者方法更加耗时,对计算机要求也较高,设计者需根据材料成本和设计成本综合考虑来选择设计方法。模拟结果可为外载荷作用下圆柱壳接管的有限元设计提供一定参考依据。     

抽油机游梁强度的有限元分析

抽油机悬点的运动规律是确定抽油装置的基本参数及进行抽油装置设计的基础。我对CYJ10—3—53抽油机的游梁建立了计算机模型，用有限元的方法计算出了强度和刚度，获得了游梁在最大载荷作用下各部位的应力和变形的分布情况。     

3000m~3丙烯球罐多工况应力分析

以3 000 m3丙烯球罐为分析对象,分别建立整体有限元分析模型。考虑多载荷、多工况条件,计算获得球罐在不同工况下得应力分布规律。采用应力线性化方法对球罐进行应力评定。其有限元分析与评定方法为球罐的设计工作提供依据。     

CAESAR Ⅱ在管道设计中的应用

管道应力分析是实现管道设计既经济合理又安全可靠这一目标的手段和方法。运用CAESARⅡ有限元软件,采用梁单元建立管道的整体有限元模型。CAESARⅡ软件内置各种常用的管道设计标准,对输入的管道模型作充分的分析和计算,对受力作全面的模拟,从而得出管道在各种工况下(包括各种组合工况)的受力情况和变形位移结果,检查是否满足规范要求的管道应力分布情况,最终通过改变管道约束条件使其满足要求。     

玻璃钢夹砂管道的环刚度有限元分析及应用

玻璃钢夹砂管环刚度是管道在外部载荷下抵抗变形的一个性能参数。本文通过对玻璃钢夹砂管道的环刚度定义进行剖析,剖析环刚度的有关设计及测试的根本方法,运用适用的有限元软件ANSYS建立玻璃钢夹砂管道模型并进行了分析计算,把计算结果和测试结果进行比较,确定有限元计算方法的可行性和精确性,为玻璃钢夹砂管道及类似管道的设计与优化以及工程应用提供方便。     

含凹坑压力管道受轴向弯矩时的极限载荷分析

采用ANSYS有限元分析软件对含外壁凹坑的压力管道受轴向弯矩时的极限载荷进行了研究,建立了压力管道有限元模型,检验了有限元模型的计算结果。研究结果给出了管道结构塑性区扩展过程,分析了凹坑几何尺寸对管道极限载荷值的影响规律,结果表明,有限元模型计算结果与实测值比较吻合。     

ANSYS软件分析制氢装置管道结构应力的离散单元研究

以大型制氢转化炉管道结构为背景,选取不同尺寸的直管和弯管结构作为研究对象,采用有限元软件ANSYS中的梁单元、管单元、壳单元和实体单元分别进行离散,分析计算了温度载荷、持续外载、内压和综合载荷作用下的管道结构应力,得到了ANSYS软件分析制氢装置中管道结构应力的离散单元选择方法和条件,确保了石油石化管道结构应力有限元分析结果的可靠性。     

钢结构模拟在管道应力分析中的应用

管道应力分析与计算是管道设计的基础之一,它研究管道在各种荷载作用下产生的力、力矩和应力,进行管道安全性评价,使设计的管道尽可能经济合理.文章介绍了钢结构模拟在管道应力分析中的应用,并以海上平台火炬放空系统管道为例,应用CAESAR Ⅱ软件比较了单纯管道模型与管道-钢结构复合模型计算结果的差异,为管道应力分析提供有价值的参考.     

熔融结晶洗涤塔过滤板的有限元分析

利用ANSYS软件对熔融结晶洗涤塔的主要受力构件——过滤板进行了有限元分析,建立了合理的结构和载荷简化模型.通过有限元分析计算,得到了过滤板的轴向变形和主体应力分布云图,并对过滤板的局部应力和外载荷波动条件下的应力进行了分析.