马钢高炉破损冷却壁应力分析有限元软件的编制

对大中型计算机有限元用程序ＳＡＰ，ＡＤＩＮＡ和ＡＤＩＮＡＴ进行了研究，根据了高炉冷却壁的破损调查结构，开哪出适合于４８６／５８６微机运行的应力分析有限元计算软件，算例结果与理论解良好吻合，可用于计算分析冷却壁的温度和应力分布。     

马钢300 m3高炉冷却壁工作状态下的温度场与热应力分布

在解剖研究取得的对高炉冷却壁破损机理认识的基础上,使用开发的有限元程序计算并研究了高炉冷却壁工作状态下的温度场和热力应力分布,对灰口铸铁和球墨铸铁两种冷却壁材质的最大热应力进行了分析和比较,据此提出了冷却壁设计的一些改进性建议。     

高炉用铜－钢复合冷却壁传热及力学性能分析

采用热力耦合方法研究了铜层厚度和冷却水道间距对铜－钢复合冷却壁温度及应力分布的影响．以1：1比例铜－钢复合冷却壁进行了热态试验,测试了铜－钢复合冷却壁温度分布,计算了热态试验条件下铜－钢复合冷却壁的温度分布,计算结果与试验结果基本吻合．计算结果显示,铜－钢复合冷却壁铜层厚度增加,壁体最高温度和最大等效应力减少,铜层厚度上限值为70mm;冷却水道间距减少可以降低壁体最高温度和最大等效应力,当冷却水道间距小于220mm时,减少冷却水道间距对降低壁体最高温度和最大等效应力作用较小．铜层厚度为60mm,冷却水道间距为220mm的铜－钢复合冷却壁在高炉热负荷较高区域工作不易发生塑性变形损坏．     

强力旋压变形力学分析

本文应用轴对称变形模型的筒形件强力旋压的变形过程进行了有限元分析，用张量分析法对不同变形区域的本构矩阵和单元刚度矩阵进行分析计算，并用弹塑性有限元法求得了旋压时工件沿轴线和壁厚方向上应力、应变以及残余应力和残余应变的分布，且有限元计算结果与实测值相当一致．     

铸铜冷却壁蠕变变形研究

在铸铜冷却壁稳态温度场研究的基础上,利用热机械耦合的瞬态有限元分析方法,通过ABAQUS软件对高炉铸铜冷却壁的蠕变变形进行了模拟分析.结果显示铸铜冷却壁仅在热应力作用下蠕变变形很小,相对于壁体热膨胀变形可以忽略,壁体应力不足以使冷却壁产生裂纹,能够满足高炉长寿的要求.     

高炉冷却壁热应力计算与研究

对第三代冷却壁和第四代冷却壁热面最大热应力进行了定量计算．结果表明，第四代冷却壁热面热应力稍大于第三代冷却壁的热应力．可以对冷却壁分段镶砖以降低第四代冷却壁热应力．     

大型调压室的结构及其应力分析

结合某水电站大型预应力钢筋混凝土调压室的设计，本文进行了调压室井壁和底板的轴对称有限元计算，并讨论了并壁与底板的连接方式；为了研究塔壁扶壁处的局部应力分布，对塔壁进行了三维有限元分析。     

锌液冷却管热应力有限元分析

锌液冷却管是用20号无缝钢管弯制而成，在锌液的冷却过程中容易出现裂纹，使用寿命短．针对锌液冷却管材料特性和工作环境，利用ANSYS有限元分析软件建立了冷却管的温度-应力耦合分析的三维有限元模型．冷却管的传热特性随温度变化而变化，故采用非线性分析法分析其传热特性．通过计算分析，得到冷却管的热应力分布图及其分布规律，找出冷却管危险截面的位置．研究结果表明：弯管部分的等效应力比直管部分的等效应力大；对于整个弯曲部分，其内壁的等效应力大于外壁的等效应力．最大等效应力点在弯管与直管的连接处偏向弯管侧；冷却管在工作过程中存在显著的热应力，导致其爆裂失效，为研究冷却管的寿命提供了参考．     

X70管线钢热轧钢卷冷却过程中的相变与应力变化

为了分析钢卷冷却对带钢板形的影响,运用有限元方法研究了层流冷却后的X70管线钢热轧钢卷冷却过程,建立了热轧钢卷热力耦合模型,计算了卷取温度分别为500℃和550℃时冷却过程中的钢卷温度、相变体积分数、残余应力.模型考虑了钢卷径向层间接触对传热的影响,以及钢卷内径壁、外径壁和2个端面的换热系数的差异.结果表明:冷却过程中,钢卷的温度和相变不均匀使得钢卷的切向上边部受拉应力,而中部受压应力;钢卷在550℃卷取后,带钢边部20 mm以内的拉应力超过基体的屈服应力,板形有边浪趋势;降低带钢的卷取温度至500℃促进相变充分进行,有利于钢卷冷却后残余应力的降低.开卷后X70管线钢的边浪和横向C型弯曲板形是不均匀的层流冷却和不均匀钢卷冷却共同作用的结果.     

活塞有限元分析

运用现代设计分析方法,建立了一种活塞实体有限元模型．分析计算了一种新设计的直径１００ｍｍ柴油机活塞的温度场以及综合变形与应力．计算结果表明：活塞综合变形不呈轴对称分布,裙部过大的径向变形是造成活塞拉缸的主要原因;综合应力峰值出现在销座内侧及冷却油腔处,是造成活塞常见破坏形式（销座及冷却油腔开裂）的主要原因．     

X5CrNi1810不锈钢焊接应力应变场的数值模拟

采用有限元软件SYSWELD对X5CrNi1810不锈钢平板TIG焊的应力应变场进行三维动态模拟,同时应用SYSWELD软件的校核工具对双椭球热源进行校核,得出了等效应力分布图和焊缝中心线上纵向残余应力分布曲线及不同时刻焊接变形云图．与文献资料比较表明,所建立的三维模型可以动态地模拟焊接过程,对实际生产有一定的指导意义以及最终改善X5CrNi1810不锈钢的焊接性提供参考依据．     

基于改进纤维模型的RC剪力墙静力弹塑性分析

为了使纤维模型能够有效模拟剪切效应,提出了一种基于塑性理论和虚拟单元法的改进纤维模型RC剪力墙全过程静力弹塑性分析方法.推导出等效单轴应力和等效单轴应变的计算公式,在纤维层面建立考虑剪切效应的应力和应变关系,将纤维由多轴受力状态等效为单轴受力状态,引入虚拟单元法来解决有限元数值计算过程中遇到的负刚度问题.利用自编程序及ABAQUS软件对一片钢筋混凝土剪力墙进行静力弹塑性分析,结果表明,自编程序计算曲线与试验曲线及ABAQUS软件计算曲线吻合较好,能够反映出剪切效应的影响.改进的分析方法简便有效,便于编程,可用于分析剪切效应明显的钢筋混凝土剪力墙构件.     

软土地基土工格栅加筋效果的数值分析

应用有限差分软件FLAC 3D对一座原型加筋试验墙的工作性态进行数值模拟,计算结果与观测资料吻合很好,说明了用本文方法预测加筋挡土墙应力变形规律的有效性;在此基础上,对土工格栅加筋和未加筋的软土地基进行计算分析,通过对比两种情况下地基沉降值、水平位移值和内部应力值,可以看出土工格栅加筋能够有效地减少软土地基的沉降,限制地基侧向变形,并且能分散地基内部的集中应力,证明土工格栅加筋是一种非常有效的软基处理方法。     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

均匀化方法的ABAQUS实现

为了利用通用有限元软件来对复杂的均匀化方程进行便捷求解,从而对具有周期性构造复合材料有效性能进行预测.根据文献[1]提出的热应力方法和边界力方法将均匀化方程转化为通用有限元可以进行计算的形式,通过ABAQUS用户子程序和脚本语言的编写,便捷的实现了均匀化方程的求解,得到了均匀化系数.通过均匀化方程的ABAQUS的便捷求解(包括热应力方法和边界力方法),计算了单向复合材料有效性能,并与细观力学方法进行比较,结果表明两种方法具有一致性和有效性.     

0Cr18Ni9不锈钢焊接温度场的数值仿真

基于有限元软件SYSWELD对不锈钢0Cr18Ni9平板TIG焊的温度场进行三维动态模拟,得出了瞬态温度场分布图和特征点的热循环曲线,同时也得出了焊缝上任一点的温度变化与相变的关系.与文献资料比较表明,所建立的数值模拟仿真模型可以较好的模拟焊接温度场,为研究焊接过程中的应力应变和减少焊接应力与变形提供了参考依据.     

Formation of internal cracks in steel billets during soft reduction

To investigate the formation of internal cracks in steel billets during soft reduction, fully coupled thermo-mechanical finite element models were developed using the commercial software ABAQUS, also casting and soft reduction tests were carried out in a laboratory strand casting machine. With the finite element models, the temperature distribution, the stress and strain states in the bil-let were calculated. The relation between internal cracks and equivalent plastic strain, as well as maximal principal stress was ana-lyzed. The results indicate that tensile stresses can develop in the mushy zone during soft reduction and the equivalent strain nearby the zero ductility temperature (ZDT) increases with decreasing solid fraction. Internal cracks can be initiated when the accumulated strain exceeds the critical strain or the applied tensile stress exceeds the critical fracture stress during solidification.     

基于有限元分析的万向联轴器十字轴优化设计

利用ANSYS软件对轧机主传动系统的万向联轴器十字轴进行三维有限元分析,在此基础上,以十字轴所承受的最大主应力最小作为追求目标,在ANSYS软件中对其主要参数进行了优化,得出了较为理想的结果.     

剪切滞后对受拉角钢强度的影响

为了研究剪切滞后对受拉角钢强度的影响,并对单面连接角钢强度计算公式进行修正.根据Whitmore应力扩散概念,初步确定了应力扩散角,建立了求解剪切滞后强度计算公式,并通过有限元分析软件,对受力模型与理论结果进行对比分析.结果表明:剪切滞后对受拉角钢强度有很大的影响,剪力滞后系数公式可以用于理论计算和工程设计.     

基于钢筋锈蚀膨胀的混凝土应力分析方法

分析了自然气候中混凝土内钢筋锈蚀的机理,对混凝土内钢筋表面的锈蚀特征有了明确的认识,确定钢筋锈蚀主要在靠近混凝土保护层一侧产生;进而应用ANSYS有限元分析软件,对钢筋不均匀锈蚀膨胀引起的混凝土应力进行非线性有限元分析,总结了混凝土主拉应力的分布规律,并以此推断和解释混凝土的开裂趋势。