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.     

变径段经向长度的控制

从无折边锥形封头的设计原理出发，提出了变径段经向长度控制值的确定原则。     

基于Pro/E的变径管失效分析及结构优化设计

利用有限元软件Pro/E对失效的异径管进行了静力学分析,得到了异径管应力分布图,找到了异径管失效的原因。在此基础上对异径管的结构进行了改进,并运用Pro/Mechanica软件对异径管进行了强度校核,结果表明,结构改进后异径管的强度能够满足使用要求。     

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。     

井下闭环可变径稳定器本体有限元分析

采用高级计算机辅助设计 (CAD)软件UG ,建立了便于计算的本体三维实体模型 ,通过MSC/NASTRAN有限元计算程序 ,对新型井下闭环可变径稳定器本体进行了强度计算 ,通过有限元分析对本体结构的合理性进行了验证 ,根据有限元计算的结果 ,在各种载荷组合作用工况下 ,可变径稳定器本体的最大应力为 5 6 38MPa时 ,小于许用应力 ,满足强度要求 ,并且有一定的强度储备。可变径稳定器本体的薄弱环节主要集中在槽底两端与筒体连接部位 ,有必要进行局部工艺处理。有限元分析结果为进一步改进可变径稳定器的结构设计提供了理论依据     

球壳与接管连接结构的有限元分析

本文建立了球壳和接管连接结构的有限元分析模型,考察了内压作用下连接处角焊缝、接管内角形状和补强圈对结构强度的影响。研究发现接管角焊缝能提高连接处的承载能力,无论是否有圆弧过渡结果差别不大;接管内角采用圆弧过渡不能提高连接处的承载能力;补强圈确实起到了补强作用,且补强圈和壳体有无间隙对连接处的应力影响不大,但补强圈不适应于疲劳载荷作用的情况。     

机械式可变径清管器结构设计与受力分析

针对在役输油管道结蜡问题,设计了具有射流和可变径的机械清管器。该清管器可以适应管径变化,在弯道处实现拐弯。刮蜡器本体及射流孔的设计能有效解决清管器在运行过程中的卡堵问题,减小运行阻力,提高输送效率。以运行过程中的清管器为研究对象,建立清管器扶正装置的力学分析模型,以及主要承载部件的抗拉、扭转和三轴应力计算模型,结合ANSYS软件仿真分析在管壁压力作用下清管器的力学行为。研究结果表明：设计的清管器满足常规作业工况需要,装配块的应力随着承载力的增大而增大,增大装配块支撑板的厚度能减小其结构应力。     

基于ANSYS Workbench的可变径膨胀锥有限元分析

根据弹塑性有限元理论,应用非线性有限元分析软件ANSYS Workbench模块建立了可变径膨胀锥实体模型,动态模拟了可变径膨胀锥的膨胀过程,得到了可变径膨胀锥的力学状态图,可为膨胀锥的结构设计以及膨胀方案的优化提供技术依据。     

焦炭塔过渡段区域的热应力有限元分析

应用Ansys有限元软件,以茂名石化分公司的焦炭塔原始数据为条件,建立了焦炭塔有限元模型,分析了焦炭塔各个操作阶段塔简体和锥体的过渡段(锻件)的应力分布情况.结果表明:焦炭塔的过渡段的应力在升温阶段和降温阶段分别达到最大值和最小值.环向应力、轴向应力和Mises等效应力在简体与过渡段连接焊缝附近和过渡段与裙座连接焊缝附近达到峰值.     

蠕变地层中套管外载的有限元数值分析法

地应力与井眼稳定、井筒压力系统控制、井眼井斜及方位的控制和井身 结构的确定紧密相关。因此地应力场的研究是钻井工种设计的基础工作之一。目前国内外对地应力作用下的套管外载的研究非常重视，相继开展了室内模拟试验和有关理论的研究。文中主要用有限元数值分析法研究蠕变地层中地应力对套管外载的影响。     

套管的挤压分析

采用弹塑性理论分析套管在外压作用下的应力和变形,所得公式适用于薄壁、中厚和厚壁套管,可以计算套管(圆管和椭圆管)的弹性极限外压、弹性失稳外压和弹塑性失稳外压.算例表明理论分析的结果与实验值吻合.特别是修正了文献1～7中所采用的压缩极限应力是拉伸极限应力1.1倍的假设.该理论分析为在复杂受载下套管的应力研究提供了基础.     

外载荷作用下局部应力的有限元分析

介绍了计算在外载荷作用下接管与圆筒连接部位局部应力的常用方法,包括WRC107、WRC297及EN13445方法,当接管与圆筒壁厚较薄而无法满足上述方法的要求时,利用有限元法能够考虑加强元件的加强作用而获得良好的解决。     

脱臭塔支承圈校核有限元分析

利用ANSYS软件建立脱臭塔器支撑圈的力学模型，计算分析了支撑圈强度和刚度，得到了支承圄在工作状态下的应力和位移分布规律，分析表明：支承圈不会发生强度和刚度失效，但支承圈采用矩形截面结构并不合理。     

常减压蒸馏塔的工艺分析

对燕化公司炼油厂三蒸馏车间蒸馏塔进行了工艺标定,分析了该装置蒸馏塔的操作状况,结果表明常压部分和减压部分各侧线抽出产品都达到了工艺控制指标,该装置的操作水平与产品质量均处于较好水平,总拔出率为61．23％,综合能耗为471．83MJ/t原油。对蒸馏塔在操作中存在的问题进行分析,并提出改造建议。     

全塔有限元分析对圆度严重超差风险评估的尝试

设备大型化不仅带来了运输和吊装上的困难,给设备制造也带来了更大的挑战。大型塔器制造过程中的质量控制应引起高度的重视,其圆度、直线度、安装后的垂直度和塔盘支撑圈水平度等将会直接影响到塔内件的安装及塔器工艺性能。以工程设计实例分析了大型塔器圆度超差的原因,并根据实测圆度应用ANSYS软件建立整塔模型,定性、定量分析了圆度超差对塔体强度的影响以及塔体截面的变形量和整体变化趋势,对评估塔体本质安全风险和现场塔内件的安装调整提供了指导,也对处理类似问题提供了思路。     

分支井连接井段井眼力学特性的有限元分析

针对分支井分支处连接段井壁力学特性，首次研究了分支连接处的应力分布规律，应用有限元法模拟了造斜半径和造斜方位对连接段井壁应力分布分支处的造斜半径、分支井开窗方向和地层最大(小)水平主应力方向之间的夹角对分支连接处应力和岩石破坏的影响，建立了分支井连接井段的几何模型和有限元分析模型。重点研究了两个井眼之间的破坏深度和宽度与方位夹角和造斜半径之间的规律，得出在只考虑钻分支连接段-稳定段时分支最优钻进的方位是沿着最大水平主应力方向。这些研究结果已在钻井设计中得到应用。     

压力容器壳体上矩形大开孔的间隙有限元分析

间隙单元是一种近年来出现的高级有限单元。它能更真实地模拟两侧固壁间的间隙 ,从而得到更加精确的有限元应力分析结果。本文对卷染机蒸罐受压筒体矩形大开孔结构中补强圈和筒体之间的间隙 ,在使用间隙单元模拟和不使用间隙单元分别计算后 ,得到使用间隙处非连续应力场的强度评定方法进行了探讨。经过强度评定计算 ,本文卷染机蒸罐矩形大开孔结构是安全的。     

有限元分析在涡轮钻具强度研究中的应用

用有限元法对涡轮钻具上使用的新型叉口式万向节结构及其上接头进行了分析:确定其应力分布形式,找出应力最大点的位置,同时,在NJ-100B型扭转试验机上,对1∶2的钢件模型进行电测实验,测出了表面一些点的应力;用三维光弹冻结切片实验,测出万向节的应力分布,证明有限元计算结果的正确性.最后,根据分析结果提出改进现有叉口式万向节结构的措施,并在实际设计中得到应用.