用有限元法建立高温受压管道的应力分析经验公式

本文通过对高温受压管道受载特点和有限元求解过程的分析，提出了任意形状管道位移、应变、应力经验公式的建立方法。利用这些经验公式，不但能简化管道的有限元分析，而且为暧 压管道的在线监实时分析提供了理论基础和实现方法，具有实际应用价值。用有限地建立的位移、应变、应力经验公式数值可信度高、对管道的形状具有较强的适应性，将有限元法与在线监测结合起来分析工程结构实时状态的方法为有限元法开拓了新的应用前景。     

300MW机组高压加热器管板 管箱和筒体组合结构的应力分析

本文对300MW机组高压加热器管板、管箱和筒体的组合结构分别用解析法和有限元法进行应力分析.解析法把组合结构简化为轴对称问题.管板由开孔板和圆环组成.用板壳理论的方法求解出应力和位移分布.并编制了FOPTRAN语言计算程序.有限元法取组合结构的四分之一做三维分析.用ADINAT程序分析温度分布,用SAP5程序计算出应力和位移分布.绘制应力和挠度分布曲线.通过比较,证明以上两种方法的计算结果基本相符.     

用边界元法计算叶型截面的弯曲中心

对于象汽轮机叶片这种具有复杂边界的截面,本文应用边界元法(BEM)首先求解域内的应力函数和翘曲函数,然后采用Gauss数值积分计算截面的弯曲中心。最后以半椭圆为例考查了方法的有效性,所得结果与解析解很接近。     

船舶柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑分析

基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度、压力对润滑油黏度、密度和轴瓦变形的影响,对船用柴油机主轴承的混合润滑进行了数值分析.其中Reynolds方程用有限体积法求解,油膜能量方程、轴瓦热传导方程和轴颈温度方程等用有限差分法求解,轴瓦变形用有限元法求解.结果表明:周期内发生混合润滑的时刻较为普遍,微凸峰接触影响不可忽略;端泄能量散失占到总能量散失的80%,油膜出口温度作为监控轴承润滑的重要参数比较适宜;引入填充比,结合轴颈中心轨迹和油膜压力梯度变化,能够更加准确地预测轴承的穴蚀发生;8个轴承基本满足设计要求,但4#轴承、7#轴承需要进一步优化.     

有限元法求解截面内力方法比较

介绍了有限单元法求解截面内力的三种方法--梁单元和板壳单元法、应力合成法、有限元内力法.当截面的应力为线性和非线性分布、网格粗细程度不同时,通过算例分析,比较了用不同方法求解截面内力的精确程度.     

汽轮机高中压外缸温度场分析

介绍了汽轮机高中压外缸不同部位的对流换热系数计算方法,分别用有限差分法和有限元法分析了某机组的高中压外缸的温度场,并将分析结果进行了对比,为高中压外缸的热应力分析奠定了基础。     

涡轮盘热弹塑性问题的增量有限元解法

本文应用增量有限元法,提出了求解航空发动机涡轮盘热弹塑性应力分析问题的方法和计算程序(也可适用于燃气轮机、压气机、汽轮机等的轴对称旋转圆盘)。用它可计算涡轮盘在弹性或弹塑性阶段的应力和位     

基于SUPG的有限元法求解N-S方程

采用罚函数有限元法并结合流线迎风SUPG效应格式,模拟了不同雷诺数下不可压缩粘性流体的槽道流动过程.数值模拟结果与经典有限体积法计算结果较吻合,证明采用的数值方法可行.     

基于径向基函数神经网络的汽轮机转子等效应力计算模型

为解决汽轮机转子应力的在线监测问题,建立了基于径向基函数(RBF)神经网络的汽轮机转子等效应力计算模型,对比了用有限元和RBF神经网络模型两种方法计算得出的冷态、温态、热态和极热态4种启动工况下转子调节级叶轮根部圆角处的等效应力.计算结果表明:RBF神经网络模型计算结果与有限元法解的结果非常相近,且计算简便、耗时少,可以应用于汽轮机转子等效应力的在线计算,为汽轮机转子寿命在线管理提供依据.     

功能梯度主轴承的热弹流润滑特性耦合分析

为了对包含功能梯度层的主轴承热弹流润滑耦合特性进行研究,以柴油机主轴承为研究对象,基于格点型有限体积法离散瞬态雷诺方程、热传导方程和热弹性方程,对于离散后的代数方程组采用多重网格法求解,能量方程采用差分法求解,进而得到轴承的油膜润滑特性及轴瓦热弹性结果,通过对比研究发现:功能梯度层可以有效缓解材料分界面附近的应力突变现象;材料指数的增大会使功能梯度层的物性参数变化更均匀,从而使最大油膜压力、最大油膜温度及材料分界面处的应力等出现一定程度的降低.     

深埋隧洞工程的支护方式对围岩稳定性的影响研究

利用三维拉格朗日有限差分法对某深埋隧洞工程进行分步开挖支护数值模拟,对比分析了隧洞在无支护、锚杆支护、衬砌支护及复合支护下围岩的应力、位移和塑性区分布,对地下隧洞工程设计与施工提供了参考依据.     

相变储热器的热传导问题

本文讨论了用焓法模型及有限差分法求解相变储热器的热传导问题。结合太阳能利用,求解了伴随第三类边界条件及初态为相变温度时圆柱形相变储热器在凝固过程中的热传导问题。根据所得结果,给出了可供设计相变储热器用的总的凝固时间与壁面平均热流、相变材料的物性及边界条件之间的关系式。     

渗流自由面计算的边界元法

用边界元法求解渗流自由面需预先设定自由面的初始位置.先对自由面初始位置进行优化,以便得到合理的计算网格,再按常规方法迭代求解.计算结果表明,与有限元法相比计算精度较高,具有更好的收敛性与更高的计算效率.     

600MW汽轮机转子冷态启动热应力计算与分析

利用差分法计算亚临界600MW汽轮机转子冷态启动过程中温度场和热应力场。通过对计算结果分析,提出了对运行的建议。文中公式可直接用在汽轮机转子热应力在线监控上,与有限元法比较,数据处理快,能满足快速控制的要求。     

曲轴疲劳可靠度分析

曲轴强度分析采用安全系数法不能定量反映出安全可靠程度。由于工作应力和疲劳强度均为随机变量,必须运用概率统计方法进行强度分析,可靠性指标能尽量反映零件安全可靠程度。有限元发展,为内燃机结构强度精确计算提供了条件。本文采用四分之一曲拐有限元模型分析曲拐应力分布,找出危险区域;将应力看成载荷及材料强度函数,运用有限差分法,根据应力—强度干涉理论,借助哥德曼图计算曲轴的可靠度。作者认为在曲轴强度分析中可靠性分析比安全系数法更合理、可靠和接近实际。     

差分算法在自由板温度应力场中的应用

针对有限元方法求解自由板温度应力存在计算模型复杂、工作量大等问题,以混凝土热传导方程为基础,推导出自由板温度场有限差分格式,并在温度场求解基础上,利用广义虎克定律和自由板特性,推导出自由板温度应力差分公式,并通过实例对自由板温度和应力进行求解。结果表明,差分算法求解自由板温度和应力场与有限元求解结果一致,且效率较高。     

叶片截面几何参数的计算

叶片截面的几何参数是研究叶片强度性能和振动性能不可缺少的数据。各单位对此都有不同的计算方法(文献[1]、[2]、[3]、[4])。我们在这些工作的基础上,提出计算简便、高精度的新的计算方法,主要是抗扭刚度和弯曲中心的计算。抗扭刚度和弯曲中心是几何参数计算中最麻烦的部分。我们在用有限单元法计算扭转应力函数φ的基础上,利用翘曲函数     

用有限元法分析柴油机活塞顶的热弹塑性

在内燃机制造业中,人们正越来越多地用有限元法来分析应力,求解热负荷和(或)机械负荷下的部件弹性应力和新近发展的塑性应力。本文通过把某一中速柴油机的活塞顶作为试验模型来检验各种有限元技术在部件塑性分析中的效果。文章所涉及的内容包括: a)有限元的单元数量和单元类型; b)应力-应变曲线的标绘法; c)材料特性值的精度和形式; d)材料特性值与温度关系的确定方法。有限元法的这些内容以及其他一些问题,例如数据的准备和检验,将在电算费用,计算精度和分析所花的全部时间方面加以论述。     

亚临界600MW汽轮机高压隔板套热应力分析

应用有限元分析程序对亚临界600MW汽轮机高压隔板套进行三维有限元应力分析,提出采用截面应力与最大应力比值作为判断结构设计是否合理的标准,并与原二维有限差分法计算结果比较,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案,可有效降低高压隔板套应力。     

高功率密度柴油机主轴承热弹流混合润滑分析

基于包含润滑油填充率的Reynolds方程和Greenwood-Tripp微凸峰接触理论,采用质量守恒边界条件,通过使用有限差分法和有限元法联立求解热弹性流体润滑的各控制方程,以某高功率密度柴油机的主轴承为例进行热弹性流体混合润滑研究.通过分析功率密度升高对轴承性能的影响机理,确定需改进的结构参数,考察了油孔位置、椭圆形油孔、轴瓦表面粗糙度和润滑油油品对轴承润滑性能的影响,最终通过合理匹配结构参数使得轴承最小油膜厚度增加了45.04%,,峰值粗糙接触压力减小了76.85%,,平均粗糙摩擦损失功率减小了76.62%,.得到结论:最大剪切率是评价轴承润滑性能的重要指标,表面粗糙度对油膜振荡有遏制作用,油孔对轴承润滑性能具有很大的影响,以及合理匹配结构参数对轴承设计具有重要意义.