不锈钢氢化罐顶部应力强度分析与评定

为了验证不锈钢氢化罐结构设计的合理性,对人孔接管、机架凸缘,以及与人孔接管相连接的封头和筒体进行三维建模,在最高压力下对其进行ANSYS数值仿真分析,得出总体应力强度、人孔接管应力强度、凸缘应力强度、筒体及封头应力强度分布,所得的结果为此不锈钢氢化罐的设计以及结构的优化改进提供一定的依据。     

多接管标准椭圆形封头应力分析与安全评定

通过有限元方法对含多接管的标准椭圆形封头进行应力分析与安全评定,发现开孔结构造成封头顶部承载区域减小,同时开孔结构不连续造成了顶部应力增大,在封头顶部接管包围区域的应力值较不开孔封头结构最大应力增大了1.6倍;随着开孔直径的增大,两接管的距离减小,从而造成两接管产生干涉效应,对结构的整体性安全性产生影响;最后对多接管椭圆形封头进行安全评定。     

多次切割轮廓法测试局部补焊厚板内部残余应力分布

局部修补焊缝的应力分布呈现三维特征,需要进行内部应力测试才能全面反映局部补焊对焊接残余应力的影响。采用多次切割轮廓法测试50mm厚局部补焊试板的内部应力分布,获得原始焊缝位置的纵向应力、补焊位置的纵向应力以及原始焊缝中心位置的横向应力分布;分析补焊焊接对纵向焊接应力的影响;研究了试板中截面位置横向切割后造成的应力释放程度。结果表明,多次切割轮廓法可获得试样不同位置的横向和纵向应力分布全貌;局部补焊造成补焊焊缝内的纵向应力幅值增加,峰值应力相对原始焊缝增加30%;由于局部补焊焊缝的热处理作用,其上部区域的纵向应力降低,峰值应力相对原始焊缝降低幅度达到60%;垂直焊缝方向平行切割测试两位置的纵向应力时,两切割面的距离大于2倍厚度,第一次切割对第二次切割面上的应力状态影响较小。多次切割轮廓法为研究厚板内部应力局部补焊前后的变化提供了经济高效的测试手段。     

蒸压釜的工作特点及失效模式

蒸压釜使用过程中承受交变应力,循环载荷。主要应力有:薄膜应力、弯曲应力、不连续应力、峰值应力、局部应力、温差应力等。常见失效模式主要有:釜体法兰与釜体、釜盖法兰与釜盖的连接焊缝裂纹,蒸压釜固定支座与釜体连接处裂纹,活动支座与釜体的连接部位裂纹,蒸压釜现场组焊环焊缝裂纹,釜体底部腐蚀、釜体法兰失圆、安全联锁装置失效、内表面损伤等。     

真空炉上法兰应力有限元计算及强度评定

通过ANSYS面-面接触单元模拟真空炉快开装置的齿啮接触过程,得到上法兰受力特性和应力分布规律.结果表明在齿根处出现最大应力,球形封头和罐盖法兰过渡处薄膜应力最大.对球形封头进行优化设计,确定球形封头最优厚度14 mm,分析上法兰最大应力变化得出pw≤2.2 MPa.分析过程和计算结果为试验和生产制造提供一定的参考和依据.     

压力容器筒体人孔凸缘法兰的强度设计与试验研究

本文针对筒体入孔凸缘法兰所受载荷为非轴对称情况,提出了按凸缘法兰的两个极限受力截面进行分析计算的强度设计观点,推导出其强度计算公式。通过对BJ433Y型液化石油气槽车筒体的水压试验,对筒体人孔凸缘法兰进行了应力分布测试,其结果与理论相吻合。本文所提出的强度设计方法可以在工程上使用。     

爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

球形封头人孔凸缘的优化设计

本文在比较人孔凸缘强度分析各种方法的基础上,首次提出利用计算机程序进行球形封头人孔凸缘的优化设计,将优化设计结果列成系列表,根据工艺条件,在球壳壁厚 S、球壳半径 R 以及人孔直径 D确定后,查系列表就可得到凸缘的最佳宽度 B 和高度 H。本文的优化方法可用于工程设计,使用非常方便。     

螺旋输送机连接法兰断裂原因分析

采用有限元分析方法,研究了螺旋输送机连接法兰的结构。运用ANSYS软件建立了螺旋输送机连接法兰的三维计算模型并对其结构进行计算,找到了断裂原因。根据分析结果提出了连接法兰的结构设计改进方案,并对改进后的结构进行了分析。分析结果显示,改进后法兰所受应力减少了41.4%,从而提高了法兰的安全系数和使用寿命。     

烟道侧包墙连接鳍片区域的结构应力数值模拟

针对超超临界火电机组在水平烟道与尾部烟道侧包墙之间的连接鳍片上存在显著温差,运行过程中焊缝处极易发生开裂的问题,对含焊缝的烟道侧包墙连接鳍片结构的应力分布开展有限元数值模拟研究,探究鳍片宽度和厚度对该结构应力分布的影响规律。结果表明,随着连接鳍片宽厚比增加,峰值应力位置从背火面焊趾处移至迎火面焊趾处;相较于连接鳍片厚度,其宽度对结构峰值应力幅值的影响更显著,随着连接鳍片宽度由10 mm增加至80 mm,结构上的峰值应力由57.5 MPa增加至295 MPa。研究成果可为超超临界火电机组结构设计和安全运行提供理论依据。     

法兰平盖上开孔的应力及可靠性分析

目前许多法兰板平盖上开孔的强度计算还没有具体的国家标准,但是法兰的最大工作压力是安全正常工作的重要技术参数,应用有限元软件ANSYS对法兰平盖上开孔进行应力分析,得到法兰平盖内应力分布状况,并对法兰各部分结构进行确定性强度校核,利用Monte Carlo数值计算方法对其进行模拟实际操作工况抽样,得出了法兰平盖工作时的安全可靠度,以及所能承受压力的数学期望。通过有限元及可靠性分析,充分掌握法兰平盖各部分结构的强度储备情况。     

中压反应釜人孔结构的优化设计

1　前言在以往的中压反应釜设计中 ,人孔结构多数为接管锻件、高颈法兰和人孔盖。高颈法兰需用锻件 ,造价高 ,人孔接管和高颈法兰间的连接焊缝应进行射线探伤 ,既费材料又费工时。能否设计一种弥补上述不足的结构呢 ?,笔者认为是可行的 ,即以凸缘代替高颈法兰和人孔接管 ,既节省了材料 ,又便于制造 ,从而降低设备成本。下面就凸缘结构进行设计及强度计算。　　 2　人孔结构的设计2 1　设计条件现以某胺化反应釜为例进行设计 ,其主要参数如下 :釜体内的操作压力ｐ1=5ＭＰａ ,温度ｔ =170° ,介质为邻硝基氯苯和 2 8%的氨水 ;盘管和夹套内的…     

模拟分析不同工艺对环焊缝残余应力及变形的影响

运用有限元数值分析方法及双椭球体热源模型,通过制定不同的工艺方案,建立筒体与法兰环焊缝焊接模型,并对不同工艺方案条件下的应力场和变形场进行数值分析。结果表明:采用多道对称焊接,增加焊缝分段数,避免在刚性薄弱的缺口处起焊,都可以减少法兰的轴向翘曲变形和径向变形,降低焊后残余应力,但残余应力和法兰面径向变形的减小量并不明显。     

平封头应力释放槽区的应力集中系数

由于平封头与筒体连接部位几何不连续,易产生应力集中,导致疲劳强度降低,工程上往往采用设置应力释放槽或过渡圆角的方法解决。引入影响带应力释放槽的平封头与筒体连接处应力集中系数的无量纲参数,利用ANSYS有限元分析软件和SPSS数据统计分析软件,对平封头与筒体连接部位局部应力的分布规律进行研究,找出平封头厚度、筒体直径、筒体厚度、应力释放槽几何尺寸与应力集中系数之间的定性和定量关系,为工程上确定应力释放槽的几何尺寸提供指导。研究结果表明,应力集中系数与结构几何尺寸之间的定量关系式符合工程应用的精度。     

全焊接球阀的焊接工艺编制

基于通用有限元分析软件ABAQUS，对某公司X80钢全焊接球阀的连接法兰焊接工艺进行了热模拟，并以此提出焊接工艺优化方案，解决并优化该公司在全焊接球阀连接法兰焊缝的焊接工艺问题。     

碟形容器封头冷旋压过程三维有限元数值分析

依据有限元理论,对冷旋压碟形封头的变形机理进行了分析,应用ANSYS软件对其变形过程进行了数值模拟研究,得出了封头在不同位置成形时应力、应变的分布规律。分析了应力、应变对变形的影响,计算了旋压力,为优化工艺参数提供了有效方法和可靠依据。     

卧式搅拌罐的制造

根据卧式搅拌罐结构设计特点 ,确定了控制大小螺带的成型、搅拌器的焊接质量和变形、两个封头凸缘法兰的同心度、搅拌装置的安装以及第二个封头与壳体的焊接质量等施工工艺方案 ,实现了设备的高质量制造     

大型随动曲轴磨床砂轮法兰CAE优化设计

结合大型随动曲轴磨床砂轮法兰设计,介绍了利用CAE进行分析和优化设计的方案。通过采用有限元分析仿真软件ABAQUS对砂轮法兰进行有限元仿真计算,分析了大型随动曲轴磨床砂轮法兰盘在不同设计厚度下的应力分布,从而优化了设计方案,得出最佳设计参数。实现了大型随动曲轴磨床砂轮法兰的轻化设计,满足了砂轮法兰的刚性要求。     

压力容器封头处磁记忆信号特征分析

采用金属磁记忆检测方法对CNG储气瓶和乙炔气瓶的封头及筒体处进行检测,发现对应应力集中状态的磁信号有异常变化。用有限元分析软件Ansys对两种不同形式的封头及其与筒体的连接部位进行应力仿真分析。考察了磁信号的变化特征与有限元分析应力间的关系,为磁记忆的定量研究提出一个有效的方法。     

轴流式水轮机叶片刚度和强度有限元分析

轴流式水轮机转轮叶片进出口边与枢轴法兰连接的根部易出现应力集中。本文利用ANSYS有限元计算程序对某轴流式水轮机叶片的刚度和强度进行详细的计算分析，提出开应力缓冲槽的改进方案，并进一步探讨应力缓冲槽的形状、大小对降低应力集中效果的影响；在此基础上，提出加大叶片与法兰交接处过渡圆弧的改型方案，对改型前后叶片的应力、变形及模态分析表明，改型后的叶片应力集中显著改善，刚度和固有频率变化较小。