基于防止塑性垮塌的多晶硅还原炉底盘结构安全性评估

针对多晶硅还原炉底盘支撑结构的应力分析问题,基于JB 4732—1995 《钢制压力容器——分析设计标准》(2005年确认)中的弹性应力分析法以及ASMEⅧ-2中的极限载荷法和弹塑性分析法,开展了底盘支撑结构的应力评定。同时,计算了极限载荷法和弹塑性分析法框架下该部件的承载能力。结果表明,采用弹性应力分析法、极限载荷法以及弹塑性分析法评估时,底盘支撑结构均满足强度要求。但是,基于弹性应力分析法所得到的设计结果过于保守,而极限载荷法和弹塑性分析法可以大幅降低设计的保守度。     

基于子模型法的大型固定管板换热器有限元分析

大型固定管板换热器由于管子数量大,无法在有限元模型中建出所有换热管与管板的详细连接结构,得不到相关区域的真实应力分布,无法有效地进行应力强度评定。对某大型固定管板换热器,利用粗模型确定了管板布管区换热管与管板连接区的最大应力强度位置,进而建立了该位置换热管与管板详细连接结构的子模型。子模型中考虑了换热管与管板的焊接结构及其相互接触,分别对此区域进行基于应力分类法和极限载荷法的分析计算。结果表明:虽然基于应力分类法的焊缝及换热管应力强度评定不合格,但考虑到应力分布的非轴对称特性,基于极限载荷分析的直接法评定应更为合理。对子模型结构进行了极限分析并利用零曲率法确定了极限载荷,按相关标准进行了评定,表明结构满足强度要求。     

深海阀门载荷分析

在对海底管线载荷类型归纳的基础上,分析深海阀门载荷的种类及组合方式。对波浪、海流规律进行研究,采用莫里森方程计算深海阀门受到的波流作用力,采用极限地震应力法或动力分析法对深海阀门抗震能力进行分析。     

基于极限载荷法的矩形接管结构设计及参数化分析

采用极限载荷法对某旋风分离器矩形接管进行结构设计,并与弹性应力分析法设计的结果进行比较,同时,基于极限载荷法对矩形接管进行参数化分析。结果表明,与弹性应力分析法相比,极限载荷法设计可以显著降低矩形接管的壁厚;结构的极限载荷随着矩形接管折边过渡圆角的增大而增大,随着矩形接管长宽比的增加而减小;矩形接管短边与筒体轴线平行布置时,结构有更高的极限载荷;接管位置对结构的极限载荷影响较小。     

含腐蚀缺陷弯管的极限载荷分析

应用有限元分析软件ANSYS对含腐蚀缺陷弯管在内压载荷作用下进行有限元分析。分析中考虑了材料非线性和几何非线性的影响,并根据Binfu失效准则,计算分析出弯管不同缺陷尺寸对弯管极限载荷的影响、弯管缺陷处的应力分布状态以及缺陷处随内压改变而变化的应力应变图。根据腐蚀区的应力应变图,对模型的塑性极限载荷压力进行预测,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律。     

极限载荷分析法在圆筒体上对称大开孔的应用

结合圆筒体上两侧大开孔实例,使用ANSYS软件对结构分别进行弹性分析法和极限载荷法应力分析,对两种方法实施要点和分析结果加以对比,介绍极限载荷法在解决此类问题的优势。     

基于周期对称模型的MW级风电机组变桨轴承连接螺栓强度计算

针对MW级风机变桨轴承连接螺栓的强度分析问题,采用周期性建模的方式建立了螺栓的有限元分析模型,并基于GL规范计算了螺栓的极限强度及疲劳强度。首先在最大预紧力工况下基于最大极限载荷计算得到了螺栓的最小极限安全系数。然后通过比较3个叶片的极限疲劳载荷得到了最大的极限疲劳载荷,在最小预紧力工况下基于该载荷得到了螺栓的载荷-应力非线性曲线,构建了新的载荷谱并根据载荷-应力曲线将该载荷谱转化为应力谱,利用雨流统计和Palmgren-Miner准则得到了螺栓的最小疲劳安全系数。计算结果表明,变桨轴承与轮毂连接螺栓和变桨轴承与叶片连接螺栓的极限、疲劳强度满足设计要求;该方法减少了有限元的计算量,为螺栓的强度分析提供了新的思路。     

ANSYS极限载荷分析法在压力容器设计中的应用

基于弹性分析的应力分类法在压力容器分析设计中的应用已十分普遍,但在一些情况下,不能准确地区分一次与二次应力强度,如果按一次应力进行控制可能偏保守,按二次应力控制又偏冒进,一次结构法使用起来又比较复杂,因此需要寻找一种方便快捷的替代方法。随着工程实践和理论研究的进步,用以解决应力分类法不足之处的替代方法已逐渐成熟。从相关规范、ANSYS有限元软件应用等方面讨论了极限载荷法在压力容器分析设计中应用的方法及注意事项。     

板翅式换热器封头许用接管外载荷计算方法及应用

分析了板翅式换热器封头接管外载荷产生的原因和进行许用接管载荷计算的必要性。通过对组合极限接管载荷分量相互关系的分析,提出了接管载荷强度验算简化公式和以壳结构有限元应力分析为基础的许用接管载荷计算方法。以某封头为例,分析了接管载荷对封头强度的影响规律,给出了许用接管载荷计算过程和结果。通过对许用接管载荷计算方法及算例的分析表明,提出的方法是可行的,可有效解决封头接管载荷强度设计问题。     

基于ABAQUS的三通接头应力分析和评定

运用ABAQUS对三通接头进行有限元分析,求解其在内压作用下的应力分布,其中有效地结合了弹性应力分析法和极限载荷分析法;并依据规范ASME BPVC VIII-div.2对结果进行强度评定。分析证明,两种分析方法的结合可高效的解决应力分类的问题,能有效地解决开孔设备的应力分析和设计问题。     

全焊接式球阀管线系统的抗外载荷能力分析

针对全焊接式球阀管线系统在地质灾害中抵抗外载荷能力的问题,运用ABAQUS软件进行数值模拟。通过有限元应力应变分析计算获得相应的应力应变结果,依据ASME和JB/T4732标准的安全(失效)评价规范,对全焊接式球阀及管配系统存在的薄弱环节进行安全性评价,进一步通过积分计算获得该薄弱环节能承载的由极限外载荷引起的极限弯矩和极限轴向力,从而对整个系统抵抗外载荷的能力有了一定的了解和评估,为整个结构系统的改进提供了理论依据。     

板翅式换热器正交接管封头极限载荷试验研究

采用电测法及有限元法对内压作用下的正交接管封头进行了研究,比较了两种方法下的封头筒体弹性应力分布线和极限载荷值。结果表明,试验所测和有限元计算所得的弹性应力分布线变化规律一致,基于两倍弹性斜率准则和双切线准则所确定的极限载荷试验结果和有限元计算结果较接近,再次验证了采用有限元塑性极限分析进行压力容器强度设计的可行性。     

带凹坑双向试板的实验应力分析及实验极限载荷研究

本文通过对带有凹坑缺陷的双向试板的实验和分析,得到双向载荷下凹坑缺陷对应力分布的影响,载荷比对应力分布的影响,同时对带凹坑缺陷的双向试板的试验极限载荷进行了研究,应用不同的极限载荷定义准则对实验极限载荷进行了确定。本文还同带凹坑单向试板极限载荷进行了比较。     

多轴载荷对含埋藏椭圆裂纹平板极限载荷的影响

极限载荷是含缺陷结构完整性评定的主要参量,极限载荷的计算是否正确十分重要。在多轴应力条件下,目前通用的评定计算中一般只考虑与裂纹面垂直方向的应力σ1,忽略与裂纹面平行方向的载荷σ2,这可能会给极限载荷的计算带来误差。针对含中心埋藏椭圆裂纹的平板,推导出在双轴拉/压载荷与单轴弯矩共同作用下的极限载荷解,并通过三维有限元计算结果进行了验证。探讨了多轴载荷对极限载荷的影响,当σ1为正时,若σ20,忽视σ2会过高估计极限载荷;若σ2≥0,当σ2/σ1小于一特定值,忽视σ2会低估极限载荷,反之,忽视σ2也会过高估计极限载荷。     

极限工况下风力机主轴强度的可靠性分析

主轴是风力机传动链系统中的关键部件之一,其可靠性直接影响整个机组能否正常工作.基于有限元分析法建立了主轴有限元模型,依据应力强度干涉理论和可靠性分析理论建立了主轴强度可靠性模型.根据主轴各极限工况载荷计算了主轴静强度,分析出其应力-强度分布并计算其可靠度值.将可靠度计算结果与主轴设计可靠度目标分配值进行对比,表明该主轴强度的可靠性可以满足预定要求.     

冲击载荷下某船用起重机贮存强度评估

冲击载荷作用下舰船设备的抗冲击能力是其生命力的重要组成部分,因此,在某船用起重机三维实体建模的基础上进行简化,并构建抗冲击计算模型。采用DDAM谱分析法对模型开展模态分析,将规定冲击谱作为输入,综合模态分析结果得到了该船用起重机冲击载荷下的最大应力和位移。通过ISO应力剪裁图对仿真数值进行分析,剔除了由模型自身及网格划分方法引起的应力集中点,对该船用起重机在给定冲击载荷作用下的强度进行了数值仿真与评估。仿真结果表明,在受到三个方向冲击时,扣除应力集中的影响,船用起重机的最大应力均小于材料的屈服极限,各部件不会产生断裂或永久性的塑性变形,设备抗冲击安全性满足要求。     

埋地加长杆式闸阀抗震性能的分析

利用SolidWorks建立埋地加长杆式闸阀的实体模型,通过Ansys计算闸阀整机的振动模态,对内压及地震载荷组合作用下的应力及变形进行了模拟分析,然后根据相关规范对重要部件给出其应力评定及强度校核。结果表明,埋地闸阀的主要部件在极限载荷组合下是安全的。     

埋地加长杆式闸阀的抗震分析

本文利用SolidWorks建立埋地加长杆式闸阀的实体模型,通过Ansys计算闸阀整机的振动模态,对内压及地震载荷组合作用下的应力及变形进行了模拟分析,然后根据相关规范对重要部件做出应力评定及强度校核。结果表明,埋地闸阀的主要部件在极限载荷组合下是安全的。     

获取固定管板换热器管板一次弯曲应力的一种方法及其应用

利用载荷分解施加,提出一种构建固定管板换热器管板一次结构、获取一次弯曲应力的方法,一次结构中可保留简体对管板转动的有利多余约束.以一台甲醇合成塔为例,结合非一次结构法设计存在的问题,利用所提出的方法进行了有限元设计计算.计算表明,该方法给出的许用载荷与极限载荷分析法给出的许用载荷相当,方法可行.值得注意的是,如果应力评...     

基于有限元法水平轴风力发电机塔架的静态分析

利用有限元方法并借助于有限元分析计算软件对塔架进行静强度分析,精确地计算出在极限载荷情况下塔架的应力应变及位移状况,并且验证了塔架同时满足强度和刚度要求,为风力机塔架的结构动态设计提供有效的理论依据。