基于流固耦合的弯管应力有限元分析

弯管在流体作用下受力复杂,准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提.本文使用ANSYS流体-固体有限元分析软件,建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型,利用两种不同物理环境的转换,得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布.     

基于流体动力学的弯管应力有限元分析

由直管弯制而成的弯管几何形状和结构复杂,在流体作用下受力复杂,准确的应力分析是进行强度计算和弯管设计的重要前提。使用ANSYS流体-固体有限元分析软件,建立了管内流体动力学分析和弯管结构应力三维分析模型,利用两种不同物理环境的转换,得出了弯管在流体不均匀压力作用下的应力分布,讨论了流量、弯管加工缺陷对弯管应力的影响。     

弯管应力分析及结构研究

通过对弯管内流体应力的理论分析与计算，探讨了利用流体动力学求解弯管应力的方法和对弯管结构的研究。通过有限差分法，获得了流体作用下的弯管最终的应力分布特性，达到了为弯管设计和制造提供参考的目的。整个计算程序在有限元软件ANSYS平台上编译进行，计算过程简洁、快速、符合复杂的工程设计要求。计算结果表明，文中提出的计算方法是可行的、有效的。同时，对弯管的结构进行了探讨，讨论了弯管、流体各参数的变化对弯管应力的影响，得出了一些有价值的结论。     

90°厚壁弯管的应力分析与试验研究

应用ANSYS软件对受内压作用下的大型厚壁弯管进行了应力计算和分析,从而得到该弯管模型的应力分布规律,并结合相应的试验数据进行对比分析,验证了有限元分析结果的可靠性。     

外载荷作用下斜弯管的应力分析

对两端固定斜接弯头管四种受载工况进行了力学分析并用有限元法进行了全面的应力计算 ,通过数据处理找到各单元主应力及最大主应力点 ,同时绘出该点在纵向线及横向线的应力分布 ,可供工程配管设计参考。     

内压及扭矩载荷下无缺陷弯管的应力分析

分析在内压或扭矩载荷作用下非均匀壁厚椭圆弯管的应力分布，结果表明内压引起的最大应力随着弯管的截面不均匀度而变化，由此解释了工程实际中弯管失效的原因，同时也为求解弯管的塑性极限载荷奠定了基础。     

内压作用下弯管环向穿透裂纹应力强度因子分析

应力强度因子是缺陷结构安全评定的必需参数。利用有限元分析软件ANSYS建立了内压作用下弯管环向穿透裂纹模型,以管道外径、管道厚度、纵向裂纹角、裂纹半角、环向裂纹角为参数,对不同参数下的应力强度因子进行了计算。结果表明:应力强度因子与纵向裂纹角θ1无关;应力强度因子随裂纹半角θ的增大而增大;应力强度因子随环向裂纹角θ2的增大先减后增。依据计算结果对参数进行了无量纲化,继而拟合了内压作用下弯管环向穿透裂纹应力强度因子计算关系式。     

弯矩作用下弯管内壁环向裂纹应力强度因子分析

应力强度因子KI是缺陷结构安全评定的必需参数.利用有限元分析软件ANSYS自顶向下方法建立了弯管内壁环向裂纹模型,并对弯矩作用下的KI进行分析.结果表明:无论张开弯矩还是闭合弯矩,KI随裂纹半角θ、纵向裂纹角θ1及裂纹深度与壁厚之比a/t的变化趋势均相同,但变化梯度不同.对张开弯矩,KI随环向裂纹角θ2的变化存在120°和240°两个波峰位置;对闭合弯矩,KI随环向裂纹角θ2的变化存在60°,180°和300°三个波峰位置,并非所有承受弯矩作用的含内壁环向裂纹弯管均危险.     

基于流固耦合的泥浆泵剪切阀出口弯管应力与疲劳分析

泥浆泵剪切阀出口直角弯管在流体作用下受力复杂,准确地研究直角弯管内流体的流场以及分析弯管的应力和疲劳强度,对弯管结构可靠性分析和寿命分析起到非常重要的作用.运用软件FLUENT和ANSYS,采用物理环境顺序耦合法进行流固耦合数值模拟,得出了弯管内的流场分布以及弯管在不均匀压力下的应力分布和疲劳寿命规律.该方法对钻井现场施工的安全评估具有重要的意义.     

基于有限元分析的应力波调制器结构设计

介绍了现有应力波调制器存在的问题,提出采用有台阶的调制器,以减轻铆枪的重量。利用ＨＯＮＤＯ有限元程序对应力波在两种调制器中的传播进行了分析。分析表明,有台阶的调制器对应力波的放大倍数与现有的调制器相当,且输出的波形比较稳定,而其重量可减轻５０％以上,利用该程序对应力波在不同尺寸的应力波调制器的传播进行了进一步分析,根据输出液波形的质量对变截面应力波调制器的几何尺寸进行了优化设计,提出了锥体的底角和     

基于Fluent有限元模拟的连续弯管冲蚀特性研究

基于流体动力学(CFD)数值模拟分析方法建立连续弯管的有限元模型,分析讨论了液体流速和颗粒粒径对连续弯管冲蚀磨损的影响规律.研究结果表明,液体流速对连续弯管的冲蚀磨损影响显著,管壁的最大冲蚀率和平均冲蚀率均与流速呈指数增长关系.随着粒径的不断增加,连续弯管的主要冲蚀区域由上弯管外拱逐渐向下弯管壁面的外侧转移,平均冲蚀率...     

超高压自增强厚壁弯管应力分析

超高压管式反应器由经过自增强处理的厚壁直管和厚壁弯管组合而成,自增强厚壁弯管的受力难以通过理论分析得出。基于有限元方法对自增强厚壁弯管的受力情况进行了分析,并将结果与基于平面应变模型的自增强厚壁直管的有限元计算结果进行对比。研究结果表明,厚壁弯管的回转半径对自增强厚壁弯管的受力情况有显著影响,回转半径越大、厚壁弯管的受力情况越接近厚壁直管。以自增强厚壁直管在工作压力下内表面的当量应力幅值为衡量基准,当厚壁弯管回转半径增大到一定值,可以认为自增强厚壁弯管的疲劳性能与厚壁直管基本一致。对于目前国内LDPE/EVA装置中常用规格的厚壁自增强弯管,如果以厚壁直管内表面当量应力幅值的10%作为厚壁弯管当量应力幅值的最大偏差,则回转半径R的取值应大于7D_o,当偏差为5%时,回转半径R需大于10D_o。该研究结果与国外引进的超高压管式反应器设计参数相吻合。     

高压储气罐的有限元应力分析

传统的储气罐设计采用理论计算与类比方法.随着新材料的应用以及储存气体压力越来越大,传统计算方法,难免带来意想不到的后果.采用理论计算方法和有限元方法对储气罐进行应力分析计算,此方法为进一步设计制造储存压力更大、体积更大的储气罐做出基础性研究,使之成为设计依据之一.     

基于有限元分析的井下监测设备结构应力优化研究

针对电潜泵用泵工况下井作业出现的损坏现象,应用有限元分析的方法,对泵工况的外形结构进行应力分析,发现现有结构中的薄弱点,探求对泵工况外形结构的优化手段。     

离心机转鼓有限元应力分析

这里用VisualNastran4D2002有限元分析软件对离心机转鼓进行了应力分析,较方便地找出了危险点所在的部位,通过对危险点所在的部位进行局布加强,并用有限元分析软件进行应力计算和校核。     

基于ANSYS的足部应力有限元分析

介绍了基于生物机械工程理论的CAD/CAE/CAM技术,利用CT图像处理技术与逆向工程原理建立人体足部有限元模型,并进行了足部模型的有限元分析.建立了在中立相足部骨骼和软组织的应力应变分布规律,并验证了其有效性.     

基于ANSYS的圆柱滚子轴承有限元应力分析

利用UG软件与ANSYS软件之间良好的数据接口，将在UG中完成建模并装配好的轧机滚动轴承导入ANSYS中，对其进行接触应力分析，得出内圈与轴过盈配合时应力的分布情况和内圈与滚子之间接触应力的分布情况，并与传统的理论分析所得结论进行比较，证明有限元应力分析的正确性。     

内压作用下弯管环向应力解及其分析

根据力平衡原理分别按弯管的内外拱方向和中性线方向推导出内压下弯管的两条环向应力公式，针对两条公式相似而又有明显区别的问题，通过内拱区与外拱区的环向应力大小定性比较分析，发现前者较后者所反映的环向应力分布呈内拱大外拱小的不平衡状态程度更大，通过环壳内压爆破实验结果远低于理论值的定量比较对此证实。结论认为，内压作用下的弯管结构属于有力矩旋转壳，整体环壳第二弯曲半径由外拱区的正半径变化为内拱区的负半径，引起应力性质的变化，只考虑薄膜应力的弯管内压爆破理论存在不安全的因素。     

含腐蚀缺陷弯管的极限载荷分析

应用有限元分析软件ANSYS对含腐蚀缺陷弯管在内压载荷作用下进行有限元分析。分析中考虑了材料非线性和几何非线性的影响,并根据Binfu失效准则,计算分析出弯管不同缺陷尺寸对弯管极限载荷的影响、弯管缺陷处的应力分布状态以及缺陷处随内压改变而变化的应力应变图。根据腐蚀区的应力应变图,对模型的塑性极限载荷压力进行预测,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律。