桥式起重机主梁焊缝有限元计算子模型

桥式起重机主梁焊缝是易产生应力集中和疲劳裂纹的部位。采用板单元的主梁整体模型中焊缝高度尺寸比板单元尺寸小很多，其计算结果不能反映焊缝的应力分布状况。运用“板到体子模型”法，精确得出主梁跨中焊缝处的应力分布状况，计算结果与实际情况相符，表明子模型法是分析结构局部应力集中的有效手段。     

基于HyperWorks的矿井提升机卷筒人孔优化分析

针对矿井提升机卷筒辐板人孔周边处易产生应力集中的现象,以HyperWorks为平台,分析其人孔形状、数目对卷筒整体应力及人孔周边应力的影响,并优化结构参数。分析结果表明,人孔形状及数目对卷筒整体应力、应变影响不大,对人孔周边应力影响较明显,优化后人孔周边最大应力为129.6 MPa,比原来减少40%。为解决因人孔周边应力集中而导致卷筒开裂的问题提供了可行方法。     

浮头式,填函式换热器管板设计方法的改进

在以往的浮头式和填函式换热器管板的应力分析研究中,都假设管板边缘简支或固支。本文考虑了管板边缘的各种真实支承情况,提供了浮头式和填函式换热器管板改进的设计方法。在某些情况下,由该方法所设计出的管板厚度将小于按GB—151的设计厚度。     

内压壳体开孔接管的应力分析与补强设计计算

针对内压容器壳体在开孔部位尤其大开孔接管部位有很大的应力集中现象,从应力分类的基本原理出发,分析了开孔边缘的复杂应力状态,并对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出建议。比较分析了几种大开孔补强方法的异同点,阐述了工程设计中如何进行应力分类和选择合适的补强方法。     

含工程中常见孔型复合材料板孔边应力场分析

针对含不同孔型复合材料板,根据非均质各向异性弹性理论和复变函数理论,提出了积分方程法求解方案。建立了相应的数学模型,对含不同孔型复合材料板进行了孔边应力分析,通过保角映射方法建立精确的边界条件,解决了复杂孔型的边界条件问题,借助仿射变换能同时并且同方法的处理这两个应力函数在边界上的问题。建立了基于准确的边界条件的边界积分方程分析体系,最终得到开口结构的应力分布。给出了含矩形和八边形孔复合材料板的精确解析解。并针对不同的荷载状况,以及它们对矩形和八边形孔边应力集中系数的影响进行探讨。     

多接管标准椭圆形封头应力分析与安全评定

通过有限元方法对含多接管的标准椭圆形封头进行应力分析与安全评定,发现开孔结构造成封头顶部承载区域减小,同时开孔结构不连续造成了顶部应力增大,在封头顶部接管包围区域的应力值较不开孔封头结构最大应力增大了1.6倍;随着开孔直径的增大,两接管的距离减小,从而造成两接管产生干涉效应,对结构的整体性安全性产生影响;最后对多接管椭圆形封头进行安全评定。     

带压开孔管道在弯矩作用下强度性能的试验研究

采用与带压开孔中相同的焊接工艺(间断焊)制造2台带压开孔试验模型,分别用于横向和纵向的弯矩试验,研究带压开孔管道的强度性能.结果表明,在弯矩作用下,带压开孔结构的支管和主管两侧的弹性应力分布呈现反对称性,在支管和主管的相贯区附近有明显的应力集中现象,支管和主管相贯区受拉侧关键点的极限弯矩值最小,应力值最大,此处为结构的危险区域;在结构尺寸和材料相同的情况下,承受纵向弯矩模型的极限弯矩大于承受横向弯矩模型的极限弯矩,二者的比值为1.68.     

带孔转鼓鼓身应力分布及孔沿应力集中研究

本文以SS-800离心机为例,研究了无载和有载两种工况下带孔转鼓的应力和变形,确定最大应力及变形的部位;探讨了转鼓开孔后强度削弱情况;分析计算了有孔转鼓的孔沿处的应力集中情况及最大应力和应力集中系数。     

压力容器开孔接管区的有限元分析和实验研究

根据对压力容器正交和切向开孔接管区进行的有限元分析,获得容器筒体、接管及其连接部位的应力分布结果,利用电阻应变测试技术进行现场测试。结果表明,压力容器开孔接管产生明显的应力集中,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中。     

原料汽化器大开孔管板应力分析

基于有限元法和弹性力学理论,采用ANSYS应力分析软件,通过建立模型、划分网格、施加约束和载荷,分析原料汽化器大开孔管板的应力分布特性。管板附近筒体承受较大的弯曲应力,管板内部大开孔影响管板的强度。通过修改模型,依据《钢制压力容器-分析设计标准》(JB 4732—1995)校核管板的强度,最终得到满足强度要求的管板结构,确认设备的安全性。     

基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析

球壳开孔接管区的应力高且分布状况复杂。利用ANSYS软件,通过获取应力分布云图及线性化处理提取的各类应力,探讨了过渡圆角半径对球壳开孔接管区应力的影响。结果表明,球壳与接管连接处存在明显的应力集中。采用圆角过渡可以降低应力集中系数。只有圆角半径较大时,应力集中系数才会显著降低,并且主要是降低了其中的弯曲应力和峰值应力。当圆角半径增加到一定程度,应力集中系数降低极其缓慢。结果为工程实际中球壳开孔接管区圆角半径的选取提供借鉴。     

煤矿提升机卷筒装置辐板结构的优化设计

以2JK/A-5型煤矿提升机卷筒装置的辐板结构为研究对象,在对卷筒装置及辐板结构进行概述的基础上,利用UG和Ansys软件构建了辐板的受力分析模型。结果发现,辐板结构开孔边缘部位存在明显的应力集中现象,且为循环周期载荷,容易出现塑性损伤最终导致结构损坏。利用单因素变量法研究了开孔形状、开孔位置以及开孔数量对辐板应力最大值的影响规律,结合实际情况确定的开孔形状为圆形、开孔位置为1 600 mm、开孔数量为6个,以上结构参数可以降低辐板的最大应力值,提升结构件的运行稳定性,延长使用寿命。     

医用高压氧舱矩形大开孔三维有限元计算和强度评定

利用三维有限元软件ANSYS对 2 2 0 0的医用高压氧舱矩形大开孔结构进行有限元分析 ,得到该设备大开孔应力分布状况和最高应力水平 ,并根据JB4 732— 95《钢制压力容器———分析设计标准》规定的设计准则 ,对此大开孔结构进行强度评定     

弯矩作用下补强圈对带压开孔管道强度性能影响的试验研究

采用与带压开孔中相同的焊接工艺制造了有补强圈和无补强圈两台试验模型,并进行横向弯矩试验。结果表明:模型主管、支管和补强圈横向截面两侧的应力分布呈现反对称性,模型支管根部有明显的应力集中现象;补强圈改变了模型主管上的应力分布规律,主管上的应力集中区从支管和主管的相贯区转移到补强圈外边缘的焊缝附近;补强圈降低了模型的最大应力,提高了模型的承载能力,有补强圈模型的应力比降为无补强圈模型的1/2,但极限弯矩提高为无补强圈模型的1.45倍。     

矩形大开孔的补强结构设计

染缸是印染行业中的关键设备之一。因布料进出的需要,染缸圆筒体上须开矩形孔,目前国内外对这种结构尚无统一的设计计算方法,由于染缸受到脉动载荷的作用。降低孔边应力集中系数是提高其疲劳寿命的有效途径。本文以GR2000D型染缸为对象,通过综合分析比较现有的补强结构,分析孔边的应力大小及分布规律,设计了一种能有效降低应力集中矩形大开孔补强结构,工程应用表明,本文所设计的结构能满足实际需要,具有推广应用价值。     

复合材料开孔薄板受力有限元分析

对复合材料开孔层合板应力集中情况进行了深入探讨,给出理论上分析计算复合材料开孔应力集中的一般方法,得出了影响应力集中问题的主要因素.并通过有限元分析软件NASTRAN对一典型开孔复合材料层合板进行有限元分析,得出开孔复合材料板应力集中较金属材料严重的结论,具有一定的工程指导意义.     

内压柱壳大开孔率开孔平齐式接管应力分布研究

本文针对内压圆柱壳大开孔率平齐式开孔接管结构 ,进行了三维线弹性有限元应力分析、研究。有限元计算和电测应力分析的结果表明 ,用电阻应变测量方法测量到的是应变片长度范围内应力场的平均值 ,而得不到该区域内的最大应力值 ;以DXF格式文件为中介 ,用数学方法自动生成的有限元计算模型是可靠的 ,能够保证开孔区域内的单元都是比较规整、均匀的六面体单元 ,可以使用不协调位移模式 ,应用这个模型进行有限元分析可以得到内压圆柱壳大开孔率开孔平齐式接管结构的应力集中系数。     

基于Ansys对提升机卷筒集中应力的分析

针对提升机卷筒在人孔周边及筋板处因应力集中而容易产生裂纹的情况,以降低卷筒上人孔的应力集中为目的,重点运用ANSYS软件对直径2．0mJK型提升机卷筒的人孔的不同形状进行有限元分析,对不同人孔形状做出对比,并对腰形孔的不同位置进行了分析。     

200单元硅基单压电变形镜的设计与测试

针对天文望远镜对变形镜的需求,设计了200单元级硅基单压电变形镜并对其进行了性能测试。首先,通过有限元方法对单压电变形镜进行结构建模,分析比较了电极排列形式和边界支撑方式对变形镜性能的影响。然后,制备了3款200单元变形镜样机(环形简支,环形固支,六边形简支)。最后,利用干涉仪测量了变形镜的影响函数,并通过激光多普勒测振仪测量其频响特性。仿真与实验结果表明:致动器在50V电压下变形量可达1μm,固支条件下谐振频率在1kHz左右,对前100项Zernike像差具有良好的校正能力。该变形镜在低成本天文自适应光学系统中具有应用潜力。     

压力容器大开孔补强方法

大开孔压力容器在开孔接管部位有很大的应力集中，必须进行补强。本文介绍了几种压力容器大开孔补强方法：压力面积法、极限载荷法、有限单元法，并分析了原理和特点。