基于子模型技术的含凹坑缺陷变压吸附器疲劳寿命预测

基于子模型技术,采用有限元分析软件对含凹坑缺陷变压吸附器进行强度分析并对其疲劳寿命进行预测。结果表明:在一定尺寸范围内,凹坑缺陷对变压吸附器剩余寿命影响较小,故可不对凹坑部位进行补焊处理。     

储罐底板变形机理与有限元强度分析

以容量为500m³的储罐为研究对象,对底板变形进行原因分析,并基于有限元分析方法对底板变形后的储罐开展结构强度分析,为储罐安全运行提供参考。     

高压空气储罐的可靠性分析

主要利用ANSYS有限元软件对高压空气储罐进行应力分析,获得了高压空气储罐的应力强度分布图,可知该高压空气储罐的最大应力强度发生在球壳与过渡段连接部位球壳内壁,最大应力为强度为345.215MPa。然后进行可靠性分析,经过分析获得了高压空气储罐在置信度为95%的情形下,初值极限状态Z0的概率平均值为3.264 8%,即说明容器的可靠度为96.735 2%,并绘制了Z在置信度为95%的情形下的分布图和输出结果参数的灵敏度图,通过此次分析证明了该储罐是安全的,再次证明了ANSYS软件为压力容器实际工程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。     

大型常压储罐内表面腐蚀成因分析

随着我国石油工业的发展,大型危化品储罐也越来越多,为确保其安全经济的运行,储罐的定期检验显得尤为重要。在某公司的大型柴、汽油储罐的检验中,发现储罐进、出料口附近底板及第一层壁板距边缘板100 mm高度范围内出现大量腐蚀凹坑,有的甚至穿孔,结合检验实际情况,对储罐内表面腐蚀成因进行分析,针对罐体腐蚀,提出解决腐蚀凹坑的措施及预防腐蚀的方法。     

容器表面不同角度双凹坑干涉效应及安全评定

凹坑缺陷的存在,导致应力集中,产生局部峰值应力,压力容器强度降低。针对这一现象展开分析计算,利用有限元 ANSYS 软件计算其最大应力,并分析不同角度凹坑缺陷间的应力集中干涉效应对压力容器的影响,并对其进行安全评定。     

基于实体模型的低温液体储罐有限元结构分析

根据低温液体储罐的结构特点,完成了30m3低温储罐三维实体模型,并选取实体模型结构中可靠性最弱部位作为分析对象,通过有限元分析软件ABAQUS建立了两种结构分析模型,对该结构满载时的应力和位移进行对比分析,依据JB4732—95校核材料强度,验证了基于实体模型进行有限元结构分析的可行性和简洁性,根据分析结果提出了分析模型简化方案和结构改进措施。     

惯性力作用下船用液化天然气储罐的应力分析

船用液化天然气储罐作为移动式压力容器,在运输过程中不仅承受静载荷,并且还承受一定惯性载荷的作用。相比传统的常规设计计算,使用有限元方法对于液化天然气储罐的结构强度分析将会更加准确方便。文中使用ANSYS软件对液化天然气储罐建立有限元模型,对于惯性载荷作用下的储罐进行了数值模拟,对于受到应力集中的局部进行应力分类和安全评定。仿真结果对于液化天然气储罐的设计制造提供参考和依据。     

基于ANSYS的压力容器表面双凹坑干涉效应分析

针对含有凹坑的压力容器强度降低这一问题展开分析计算,利用有限元ANSYS软件计算其最大应力,并分析双凹坑间的应力集中干涉效应对压力容器的影响。通过对数据的分析可知沿环向排列的双凹坑当两凹坑相交时,应力集中系数小于单个凹坑应力集中系数,对于安全有利。轴向排列的双凹坑当两凹坑相交时,应力集中系数大于单个凹坑应力集中系数。所以轴向排列的双凹坑更危险。     

在役立式液氨储罐腐蚀剩余强度的安全评定

对在役立式液氨储罐腐蚀减薄后的强度进行了安全评定。通过对在役立式液氨储罐实际腐蚀情况的监测和测量的数据进行分析,得出储罐上封头和筒体的腐蚀速率为0.10mm/a,下封头的腐蚀速率为0.14mm/a。运用ANSYS Workbench建立有限元分析模型,对液氨储罐腐蚀前后进行了应力数值模拟对比,给出了立式液氨储罐不同时限腐蚀后的应力状态、最大应力值位置和危险截面,并依据JB 4732-1995(2005)对危险截面进行等效线性化分析和准确的应力分类,最后依据标准进行强度评定。结果表明:在设计使用寿命年限内,即使腐蚀情况严重超出预期,液氨储罐的整体强度仍满足使用要求,用常规设计确定的储罐壁厚偏于保守。     

立式储罐结构超压失效分析

建立了储罐有限元分析模型,研究了储罐内部超压对罐底板变形的影响,同时分析了储罐超压对含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明,储罐超压会导致罐底板发生提离变形,并且会导致含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子增大,增加角焊缝结构失效的可能性。     

1×10~4m~3立式拱顶储罐罐顶应力分析

对同一设计条件下,依据3种标准,分别建立满足3种标准定义的具有弱顶结构的1×10~4m~3立式拱顶储罐有限元模型,对它进行强度分析和稳定性分析,以确定储罐在发生破坏时的破坏压力和临界失稳压力。对拱顶储罐的弱顶结构保护效果进行分析。     

压力容器多凹坑干涉效应分析

分析研究了多凹坑周围的应力分布以及应力集中的干涉效应。通过对单凹坑分析计算做出安全评价,建立了压力容器多凹坑模型。利用有限元软件ANSYS对该模型进行静力分析,得出沿环向排列的多凹坑最大主应力、应力集中系数和应变集中系数随凹坑数量变化的关系。通过对数据的分析和处理得到,在线弹性范围内薄壁圆筒形压力容器内沿环向排列的凹坑的最大主应力、应力集中系数和应变集中系数,随着凹坑个数的增加是线性递减的。     

氮气净化罐凹坑缺陷安全评定

某企业在压力容器定期检验过程中,发现一台氮气净化罐存在凹坑缺陷。依据GB/T 19624—2004《在用含缺陷压力容器安全评定》,利用ANSYS有限元分析软件对该设备进行了安全评定。结果表明,该设备的凹坑缺陷是可以接受的。     

复合材料加筋层合板准静态压痕实验研究及数值分析

利用ABAQUS有限元程序所建立了一种基于用户子程序USDFLD和Hashin强度准则的复合材料损伤计算模型,用该模型对复合材料加筋层合板在静压痕力作用下主要发生的纤维拉伸破坏、纤维微屈破坏、基体拉伸破坏、基体压缩破坏、层间拉伸破坏、层间压缩破坏这几种基本损伤模式进行分析。对复合材料加筋层合板在静压痕力作用下进行损伤全过程数值研究,利用该有限元模型预测复合材料层合板静压痕力作用下的荷载-位移曲线以及凹坑深度与静压痕力的关系曲线。数值仿真与实验结果吻合较好,表明该损伤模型方法的可行性。复合材料层合板加筋后拐点处的凹坑深度明显加大,达到0.84mm。通过对加筋板的刚度和强度失效规律的分析,为进一步的复合材料格栅加筋结构(如飞机结构中复合材料后压力框)的性能分析提供参考。     

超大型原油储罐大角焊缝处应力分析及结构优化

随着我国原油战略储备计划的开展,使用超大型原油储罐成为一种必然的趋势。超大型储罐大角焊缝处由于应力值很大且变化剧烈成为储罐危险部位之一。本文利用通用有限元程序ANSYS,分析了焊角型式以及储罐结构参数对大角焊缝处应力强度峰值的影响,对于相关结构参数提出了选择原则,以期对超大型原油储罐的工程建设起到指导作用。     

带加强筋的储罐罐顶稳定性和强度有限元分析

使用ANSYS有限元软件对带加强筋的储罐罐顶结构进行建模,分别进行了外部载荷作用下的线性屈曲分析和内部载荷作用下的强度分析,并根据相应的标准对结构的安全性进行了评价。分析表明:加强筋结构较为合理,方案能够满足稳定性和强度需求。     

复合材料层合板静压痕试验及全过程数值分析

复合材料层合板在静压痕力作用下主要发生层间分层、基体开裂、基体压缩破坏、纤维断裂和纤维压坏这几种损伤模式。本文利用ABAQUS有限元程序,对在静压痕力作用下的复合材料层合板建立一个基于Hashin强度准则的全过程模型,并对各层各单元进行损伤演判。利用有限元模型对碳纤维NCF材料层合板在静压痕力作用下的荷载-位移曲线进行预测,并模拟层合板的损伤全过程,以及预测凹坑深度与静压痕力的关系曲线。对层合板进行静压痕试验,测试复合材料层合板在静压痕力作用下的荷载-位移曲线,并在试验过程中用凹坑深度仪测量层合板的凹坑深度。将数值模拟与试验结果比较,两者结果较为吻合。     

进口设备局部凹坑缺陷有限元应力分析及安全性评估

介绍了设备局部凹坑缺陷的有限元应力分析方法及结果,并以应力分析设计为准则,对凹坑缺陷进行了安全性评估。     

3000m~3玻璃钢储罐有限元分析

使用有限元分析软件ANSYS对某油田开发工程中所使用的3 000 m~3玻璃钢储罐进行建模,建立了与储罐罐顶、罐壁、加强筋、抗风圈实际尺寸一致的计算模型,重点分析了储罐在设计内压、罐内液压、地震载荷、风载、雪载及集中载荷组合下的整体强度、刚度,并根据相应的标准对结构的安全性进行了评价,分析结果表明本玻璃钢储罐的设计是合理的,能够满足相应的力学和安全要求。     

含凹坑压力管道受轴向弯矩时的极限载荷分析

采用ANSYS有限元分析软件对含外壁凹坑的压力管道受轴向弯矩时的极限载荷进行了研究,建立了压力管道有限元模型,检验了有限元模型的计算结果。研究结果给出了管道结构塑性区扩展过程,分析了凹坑几何尺寸对管道极限载荷值的影响规律,结果表明,有限元模型计算结果与实测值比较吻合。