外压锥壳上加强圈设计方法分析

通过分析外压锥壳大端或小端与圆筒连接处的加强设计原理,给出了外压锥壳上设置加强圈时锥壳段稳定性计算方法,并指出在进行加强圈惯性矩计算时,可以将加强圈和加强圈中心线至相邻加强圈中心线距离之半范围内的锥壳处理成当量圆筒,再根据外压圆筒加强圈设计方法进行计算。     

外压锥壳设计若干问题探讨

对外压锥壳设计中外压作用下锥壳自身的稳定性设计、锥壳上加强圈的设置以及锥壳与圆筒连接处的强度和稳定性设计这3个问题进行了分析探讨。分析认为,外压作用下锥壳自身的稳定性设计应按锥壳两端连接处是否作为支撑线而分别进行设计。给出了外压作用下锥壳设置加强圈的个数与位置的确定方法。通过详细分析外压锥壳与圆筒连接处的强度和稳定性,提出了连接处加强段惯性矩的计算方法。     

外压作用下偏锥结构的有限元分析

利用有限元分析软件,对外压作用下,釜式换热器中的偏锥圆筒组合进行失稳分析,比较了没有加强圈的与有加强圈的偏锥圆筒组合的失稳模式、临界压力.加强圈明显提高了外压偏锥圆筒组合的临界压力,加强圈对筒锥连接处起到了很好的支撑作用.对于外压作用下的单一偏锥,按GB 150-2011计算的临界压力值远小于按有限元计算的临界压力值.     

外压锥壳支撑线的探讨

对外压锥壳大小端和圆筒连接处是否作为支撑线进行了探讨,对两种情况下外压锥壳的设计方法进行了比较,并通过对实际工程实例中两种不同计算结果的数据分析,提出了锥壳大小端与圆筒连接处作为或者不作为支撑线时对筒体和锥壳厚度的影响,同时分析了锥壳大端筒体为长圆筒时锥壳大小端是否作为支撑线的情况。通过对比这两种不同的设计方法的优缺点,对外压锥壳设计中支撑线该如何考虑给出了一点建议。     

内压无折边锥壳加强设计与应力分析

无折边锥壳在内压作用下,由于连接处的结构不连续性,会产生比薄膜应力高数倍的边缘应力,因而对其强度设计的分析有利正确设计和安全使用。本文基于ASMEⅧ-1和ASMEⅧ-2分别对无折边锥壳的加强设计原理从应力的观点进行了探讨;另外,基于有限元法对圆筒与锥壳连接结构的三向应力分布规律、边缘应力衰减规律及不同半锥角对边缘应力分布的影响规律进行了合理分析,并对GB150-2011中关于内压无折边锥壳强度设计中的若干规定进行了有针对性的探讨。     

2016年第6期导读

<正>本期论文广场栏目中,内压无折边锥壳加强设计与应力分析一文,基于ASMEⅧ-1和ASMEⅧ-2分别对无折边锥壳的加强设计原理从应力的观点进行了探讨,基于有限元法对圆筒与锥壳连接结构的三向应力分布规律、边缘应力衰减规律及不同半锥角对边缘应力分布的影响规律进行了合理分析。高压U形管式换热器的设计、油田开发中海底管道的设计研究、海洋平台防沉板方案的优化研究、复杂离     

外压作用下筒锥组合容器的有限元失稳分析

为验证外压筒锥组合壳体工程设计的安全性和经济性,利用有限元软件,通过算例比较筒锥组合壳在设置加强圈前后的临界压力值,同时比较不同半顶角单一锥壳的工程计算临界压力值,最后对GB150标准、ASME标准和有限元单元法计算结果进行了比较分析。     

钢制薄壁外压容器的稳定安全系数

基于钢制薄壁外压容器模糊临界失稳强度的信息熵分析,建立分析稳定性模糊可靠度的模糊临界失稳强度等效随机-载荷随机的力学模型,从控制钢制薄壁外压容器稳定性在正常操作与外压压力试验时模糊可靠度的角度,对其稳定安全系数、试验压力系数与超压限制系数进行探索。研究表明:(1)从等可靠度的观点,在外压压力试验与正常操作时,薄壁外压球壳稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 693与0.999 998 494;薄壁外压圆筒稳定性的模糊可靠度应分别不小于0.999 998 931与0.999 999 975 3。(2)薄壁外压球壳稳定安全系数应不小于14.53;薄壁外压圆筒稳定安全系数应不小于2.20。(3)薄壁外压球壳外压试验压力系数在外压压力试验时等于1.00;薄壁外压圆筒外压试验压力系数应不小于1.00但不大于1.28。(4)在外压压力试验时,薄壁外压球壳的超压限制系数应不大于0.068 8;薄壁外压圆筒的超压限制系数应不大于0.579 8。     

内压锥壳大端与球壳连接结构及其强度分析

锥壳大端连接球壳是常见的流化床反应器上部扩大段结构形式,现行常用标准未对该结构的设计作具体规定。参照GB 150.3—2011《压力容器第3部分:设计》有关锥壳大端折边厚度计算、球壳厚度计算、圆筒和封头连接的对接接头形式,讨论了内压锥壳大端与球壳连结的结构形式的特点,指出折边和锥壳的连接通常为不等厚对接。采用通用有限元软件ANSYS分析了3种不等厚对接过渡段的应力分布,对应力集中部位作了应力线性化处理和应力强度评定,指出了3种不等厚对接方式的特点,总结了此类结构的设计要点。     

外压容器圆筒的设计分析

本文针对外压容器设计中的情况，分析讨论了外压容器圆筒在使用中的失稳现象、外压圆筒计算长度的确定以及加强圈的设置等。     

釜式重沸器锥壳上开设人孔分析

对釜式重沸器斜锥壳上开设人孔的结构建立了简化力学模型,并进行了有限元计算,发现该结构的最大应力强度点发生在斜锥壳开孔与接管的连接区,且位于斜锥壳具有最大倾斜角的经线上靠近大端筒体侧的接管内壁。对几组人孔的分析计算及应力强度评定结果表明,该结构人孔接管及斜锥壳壁厚需要有一定的裕度才能满足强度要求。此类结构可行,建议进行详细的应力分析以保证结构的安全性。     

大型催化裂化装置主风机组启动影响因素及启动方法的探讨

根据工程实践分析了影响大型催化裂化装置主风机机组启动的因素 ,提出了解决启动问题的对策 ,如减小机组轴系转动惯量 ,增大电动机的启动力矩、减小机组启动阻力矩、采用启动电机、用烟机启动机组等。介绍的几种启动方法均在工程中成功应用 ,对解决大型机组启动问题有一定的参考价值。     

焦炭塔堵焦阀接管部位在各种载荷和不同补强条件下的应力计算

对焦炭塔堵焦阀接管部位分别进行了在塔顶馏出管线所作用的管端推力（矩）以及塔体轴、径向温差和接管与塔体连接区域温差载荷下的应力计算。结果表明，管端推力（矩）对该部位的应力起着重要作用。并将新塔堵焦阀部位的整体接管补强与旧塔的补强圈补强进行了应力对比，证明新塔接管焊缝处应力数值减小。     

用于抽油机的新型三环减速器

设计的新型三环减速器主要由圆弧齿同步齿形带、小带轮、大带轮、曲柄轴、传动环板、输出轴、外齿轮和箱体等组成。介绍了减速器的结构、工作原理、特点以及用于抽油机的可行性。传动环板及转臂偏心轴惯性力和惯性力矩的计算结果表明 ,这种减速器传动机构的惯性力和惯性力矩理论上是完全平衡的。根据滑动轴承理论 ,新型三环减速器设计了油膜浮动机构 ,使减速器在运行中均载、减振效果明显 ,受力较为合理。     

水平井螺杆钻具的受力特征

了解和掌握水平井螺杆钻具的受力特征,是正确设计和使用水平井导向动力钻具的基础。文中针对定向钻进和导向钻进两种不同工况,分别讨论了钻具的弯曲、扭转、转子离心惯性力、转子轴向力和轴承载荷、稳定器处的松扣力矩、钻头速度分析、井眼扩径情况和钻头侧向力的分布等,给出了相应的计算公式,并结合现场发生的一些现象,从理论上给出了解释。     

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薄壁旋转壳是一类在油气储运设备中广泛出现的结构，如储罐及其弹性罐顶，柔性波纹管和薄壁管道等，针对这类结构往簇具有承受复杂的非国对称载荷的特点，文章基于Sanders非线性薄壳理论，对油气储运设备中的一类旋转壳结构的非轴对称几何非线性特性进行了分析，利用旋转壳的几何轴对称性，用截锥单元对其进行了有限元离散，而后将所有物理量，包括非线性耦合项，均沿环向展开成Fourier级数的形式，并借鉴Ball的思想，引入：伪载荷”的概念，通过适当的三角恒等式将 非线性耦合项处理成“伪载荷”，由此建立起一种形式简单，易于实施的迭代格式，文末的两个算例模拟了储罐及其顶盖在风载和地震载荷作用下的力学特性。     

石油钻机转盘惯性刹车装置

针对石油钻机转盘采用气胎离合器惯性刹车存在的刹车力矩小、响应速度慢等问题,开发了一种钳盘式惯性刹车装置。该装置主要由连接法兰、刹车盘、刹车钳、支撑架、加力泵、液气管线和比例控制阀等组成。现已生产100多套,其良好的控制、使用性能得到用户的一致肯定。随着研究工作的深入,钳盘式惯性刹车装置将在我国石油钻机上得到更广泛的应用。     

扭摆法测定界面剪切粘度中的若干问题

本文从动态力学原理出发,给出扭摆法测定界面剪切粘度计算公式的推导,以证明某些文献中所引公式的可能错误。此外,推荐一种基液阻尼因子的计算方法和扭摆体系转动惯量和扭力常数的测定方法。