多层波纹管非线性有限元应力分析

应用非线性有限元法，综合材料非线性、几何非线性、边界非线性，利用三维壳单元建模、边界非线性(接触)对层间关系，使层间形成接触对，建立多层波纹管非线性有限元模型。经过在AN-SYS平台上进行的非线性有限元分析计算和实验比较，得出计算结果和试验数据基本吻合。同时研究结果也证明了这是一种比较准确的研究方法，此有限元模型能够较好地模拟真实多层波纹管的特性。     

考虑层间摩擦的多层波纹管轴向刚度非线性有限元分析

利用ANSYS程序接触有限元方法对4层U型波纹管轴向刚度的线性和非线性特性进行了研究。首先建立了轴对称弹性单元（solid element）与接触单元组合的有限元模型，然后计算得到了该多层波纹管的刚度特性，尤其是在压缩时的非线性刚度，并且讨论了不同层间接触摩擦状态的影响，分析说明了多层间接触摩擦使波纹管轴向刚度具有非线性特征的机理。     

用非线性有限元分析波纹管的稳定性

本文应用稳定性的理论,考虑材料非线性、几何非线性和大应变等情况解决了波纹管受内压稳定性的问题,理论计算结果和实验吻合的相当好。该问题是波纹管设计的难点之一。同时还拓宽了波纹管稳定性的含义,解决了在拉、压、弯曲、横向位移的内压稳定性问题,并编制了波纹管稳定性通用程序。     

用非线性有限元分析波纹管的扭转稳定性

波纹管行业内较少有人从事研究波纹管的扭转稳定性问题。本文利用非线性有限元的理论,考虑了材料的非线性,几何非线性,大变形,大应变,结合有限元程序Ansys计算分析了波纹管本身的几何参数的变化以及在一些综合载荷作用下的失稳扭矩的变化规律,为波纹管生产厂商和设计者提供了参考和借鉴。     

高阻尼多层U形波纹管轴向等效刚度的有限元分析

运用ADINA有限元软件对高阻尼多层u形波纹管的轴向等效刚度进行了分析。考虑几何非线性、材料非线性、层间接触非线性以及夹层阻尼材料特性对波纹管轴向等效刚度的影响,其分析结果对含夹层阻尼波纹管的设计与研究有一定的参考意义。     

斜直井中钻柱非线性屈曲分析的有限元增量加权迭代法

建立了直井中有重钻柱非线性屈曲平衡方程及相应的泛函表达式，构造了一种能避免发散并加速收敛的有限元增量加权迭代法求解斜直井中钻柱屈曲问题，首次采用直接求解非线性特征值的方法来分析钻柱屈曲问题。计算结果表明，井斜角和屈曲位移幅值中任意一项增大，钻柱的非线性屈曲临界载荷也随之增大，且呈非线性；重力线密度对屈曲载荷的影响与屈曲状态有关；井壁约束力和特征向量的幅值随屈曲位移幅值增大而增大；扭矩对屈曲的影响很小，可以略去。研究结果为实际钻井作业中屈曲载荷的确定提供了参考。     

非线性有限元在波纹管静力分析中的应用

综合考虑几何非线性和材料非线性的影响,采用随动硬化模型,建立了波纹管三维实体有限元模型,并用该模型对波纹管进行了静力分析.为检验有限元计算结果,对波纹管进行了应变测量.计算结果与实测数据具有较好的一致性.从而表明该有限元模型能够较准确地反映波纹管内应力的大小及其分布情况,为进一步研究波纹管的强度、稳定性等提供了依据.     

用非线性有限元分析U形波纹管的强度

本文用空间壳单元考虑了材料非线性、几何非线性及大变形对载荷影响的非保守系统,分析了U形波纹管的各种受载情况,并和实验进行了对比,吻合得比较好。根据强度理论提出了U形波纹管的设计计算准则。编制了U形波纹管的非线性分析通用程序。     

多层U形波纹管的疲劳寿命有限元分析

应用非线性有限元法,综合考虑几何非线性、材料非线性和边界非线性等因素,采用平面轴对称单元和柔性的面-面接触对,建立了多层U形波纹管的非线性有限元模型,较好地解决了层间的接触问题.借助ANSYS软件对多层波纹管在轴向载荷与内压组合作用下的应力分布规律进行了探讨,利用结构的局部应力应变状态对波纹管的疲劳寿命进行了预测,同时考虑了波纹管的层数、壁厚减薄效应以及内压大小对于计算结果的影响,为波纹管的疲劳设计提供了依据.     

变曲率井中有重钻柱屈曲的非线性有限元分析

基于等曲率井中有重钻柱屈曲的平衡方程及对应的泛函表达式,建立了采用有限元法对变曲率井中有重钻柱屈曲过程进行分析的方法,给出了求解变曲率井中钻柱屈曲非线性方程的算法。力学模型中考虑了钻柱重力、井眼轨迹曲率半径变化率对屈曲的影响。分析结果表明:钻柱上端轴向载荷增大时,钻柱的下端先出现局部屈曲,随后屈曲向钻柱上部扩展,导致钻柱发生整体屈曲;屈曲位移、井壁约束力线密度和钻柱弯矩都呈周期性变化;井眼的弯曲对钻柱屈曲具有抑制作用,井眼轨迹曲率半径变化率越大,钻柱的屈曲也越严重。     

波纹管补偿器加压变形的有限元分析

波纹管补偿器也称伸缩节、膨胀节。主要作用是补偿管道在压力、温度和振动等作用下的尺寸变化,是一种薄壁、具有伸缩功能的器件,由金属波纹管与构件组成。文中利用ANSYS软件对补偿器内部加压后的受力与变形情况进行模拟。查看在压力载荷下,补偿器的最大应力以及变形情况。为波纹管补偿器的结构优化、性能提升提供技术支持。     

井下组合动密封波纹管设计及有限元分析

井下导向工具的组合动密封由机械密封、波纹管等组成,其中波纹管起角位移补偿和静密封作用,要求有足够的强度、轴向刚度和角位移补偿能力。根据导向工具的工作环境和空间结构设计角位移补偿波纹管的结构及参数。采用控制变量法对U型波纹管进行刚度计算,得出刚度的变化规律,确定波纹管的最终结构参数,并用有限元方法研究在内压载荷与径向弯曲载荷共同作用下,波纹管的结构参数变化对波纹管性能的影响,验证波纹管最终结构参数的合理性。     

金属波纹管刚度的简化有限元分析

金属波纹管广泛应用于机械密封系统,而刚度是金属波纹管设计的主要性能参数。介绍了利用ANSYS软件的Matrix27刚度单元模拟金属波纹管的方法,通过建立的简化有限元模型分析了金属波纹管的轴向刚度和扭转刚度。相较于波纹管实体模型,简化模型的规模和计算量大幅度减少,计算效率得到提高。将简化有限元模型计算所得刚度结果与有限元实体模型计算结果及EJMA工程实际经验公式计算值进行了比较,并利用已有的实验结果进行了验证。其结果吻合良好。该简化模型在研究含有波纹管的整体系统时尤其方便,如对基于整体系统响应的各类波纹管的结构参数优化等具有通用意义,并能有效提高有限元建模及分析效率。     

基于ANSYS/Workbench多层有加强U形波纹管固有频率的计算

研究多层有加强U形波纹管轴向固有频率的有限元计算，并与经验公式和试验结果相比较，验证了多层波纹管有限元模型的正确性。     

S型焊接金属波纹管疲劳寿命的有限元分析

应用ANSYS Workbench（AWE）软件的Fatigue Tool工具箱和S—N曲线,分别用Goodman直线模型、Gerber抛物线模型、Soderbe曙直线模型和S-N直线模型的平均应力修正法,对S型波纹管进行疲劳寿命分析,得到波纹管在各种工况下的疲劳寿命,从而进行波纹管的优化设计。主要介绍了波纹管寿命分析的一般思路及其力学原理。经试验验证：有限元法能够很好地模拟金属波纹管的疲劳寿命,精度也大大高于经验公式,同时也为波纹管寿命分析开辟了新的研究途径。     

金属软管的非线性有限元分析

运用非线性有限元法,采用三维壳单元Shell93和空间梁单元Beam189,利用耦合和约束方程理论,在ANSYS中建立了金属软管的有限元模型,对金属软管的力学特性进行了分析计算,并将计算结果与实验数据相对照,确定了有限元方法的可靠性,对计算结果进行分析,得出了对金属软管的设计和应用具有参考价值的结论。     

MMDI精馏塔隔板变形有限元分析

某公司异氰酸酯和聚醚项目MMDI精馏塔在试运行过程中，发生隔板变形，使分离操作无法进行。采用有限元方法，考虑中间隔板完全无缺陷、有初始不平整缺陷和有初始应力3种情况下，隔板塔分别在温度加载、卸载、再次加载条件下的变形，根据计算结果，分析隔板变形的主要因素，并给出可行的解决方案。