双锥密封结构设计

用MSC.Patran & Nastran有限元分析软件建立三维分析模型对某氨合成塔的双锥密封系统进行应力分析,阐述此类非线性接触分析的过程。     

甲醇合成塔双锥密封法兰结构有限元分析及强度评定

在石油化工行业中,法兰作为承压设备中的一个重要零件,在各个工程项目中大量使用.虽然法兰已标准化,设计时可以直接按标准选用,但对一些结构型式特殊的法兰仍需自行设计.GB150采用华特斯(Waters)法设计法兰,其原理是将整体法兰分为3部分,并按变形协调的关系将各边界条件联系起来,算出各断面的最大应力,以许用应力控制其应力水平.但华特斯法的计算结果偏保守,如标准的压力容器法兰采用华特斯法计算往往通不过,对一些压力高、直径大的法兰其计算结果常常难以令人接受.本文用ANSYS有限元分析软件对大尺寸法兰进行应力分析及强度评定,计算结果适于工程应用.     

大型氨合成塔双锥密封过程的数值模拟

通过建立一大型氨合成塔封头法兰双锥环密封结构的三维有限元分析模型，得到预紧和正常操作两种工况下密封面上的垫片应力，并探讨了双锥环内侧与顶盖圆柱面之间径向间隙对密封性能和双锥环应力的影响。有限元结果表明：封口直径为2230mm的双锥结构参照GB150进行设计，其密封性能能够得到保证。     

双锥密封环内柱面与大盖圆柱支承面之间径向间隙探讨

0前言 双锥密封由于其结构简单，适应的压力、温度范围较大，并能承受一定的压力、温度波动，已经成为国内高压密封结构采用的主要结构形式之一。双锥密封是一种半自紧密封，双锥环的自紧作用是由环在压缩状态下的回弹和在容器内压作用下的径向扩张产生的，而双锥密封环内柱面与大盖圆柱支承面之间径向间隙g值控制着双锥环回弹这一自紧因素，因而在工程上受到了特别的重视。     

双锥导流式进气分布器内流场的数值模拟

双锥导流式进气分布器是针对大型反应器开发的进气均布装置,今利用FLUENT软件采用κ-ε 湍流模型,对其在不同结构参数下的流场分布进行了数值模拟.考察了分布器外锥对分布器性能的影响,通过改变外锥上导流槽的尺寸和方位,得出了在既定的床径下达到沿分布器内锥外表面压力均布要求时的外锥最优尺寸.通过模拟分布器内锥在不同的开孔率及四个不同锥角时床内的流场分布,考察了气体分布随内锥开孔率及锥角的变化趋势,分析得出使分布器压降低,流场分布最优时的内锥开孔率及锥角分别为0.89%、60°.并与实验测试结果进行了比较,模拟结果与实验结果基本吻合.     

压机立柱联接螺栓精度与剩余预紧力的有限元分析

本文利用有限元接触分析方法对陶瓷全自动液压压机立柱螺栓精度和剩余预紧力的关系进行了计算。由分析计算可知紧固螺栓的精度不同会导致立柱剩余预紧力的变化。通过有限元计算 ,导出了螺栓精度和剩余预紧力的近似对应关系     

汽轮机自动主汽门半双锥密封的改造研究

对仪化热电厂的自动主汽门自密封结构的失效原因进行了分析,通过建立半双锥密封结构有限元模型,分析连接结构的形变和强度,确定了自动主汽门半双锥环密封结构的最佳改造方案,为同类型电厂高温高压阀门的自密封泄漏分析处理提供了可靠经验。     

基于Matlab高压容器双锥环密封圆形平端盖的优化设计

以平端盖直径方向弯曲应力和双锥密封环向开槽处危险截面综合应力都不超过材料的许用应力为非线性约束条件,以圆形平端盖受力主螺栓中心圆直径Db和厚度H作为设计变量,应用Matlab非线性约束最小优化工具(fmincon函数)建立高压双锥密封圆形平端盖体积最小的优化设计模型,编制Matlab语言求解。实例计算结果表明,该优化设计是一种较为先进实用的机械设计方法,对高压双锥密封平端盖优化设计具有一定的参考价值。     

承压设备法兰接头预紧方法的研究

法兰连接是承压设备中普遍使用的一种连接形式,在承压设备安装过程中缺乏对法兰预紧方法的有效管理是导致法兰泄漏的主要原因之一。主要对几种常用的法兰接头预紧方法进行了分析和研究,为后续的工程实践提供科研依据。     

IGBT密封结构中螺栓预紧力及分布间距对橡胶密封性能的影响

对绝缘栅双极型晶体管(IGBT)密封结构中螺栓预紧力及分布间距对橡胶密封性能的影响进行有限元分析。结果表明:螺距对称中心截面接触应力最小,靠近螺栓位置接触应力较大,并出现峰值;在螺距一定的情况下,螺栓预紧力达到一定值后,接触应力趋于稳定;在同一预紧力下,螺栓数量增加,螺距减小,接触应力增大。工程中要合理设置IGBT密封结构的螺距来保证橡胶密封性能。     

基于有限元仿真技术的轨道车辆锥形弹簧的结构优化研究

基于有限元仿真技术,对轨道车辆某型号锥形弹簧（以下简称锥形弹簧）的结构进行优化研究。结果表明：Ogden 4阶超弹本构模型分析精度较高,能很好地反映锥形弹簧的橡胶材料的大应变特性;与采用勾形橡胶型面的锥形弹簧相比,采用流线形橡胶型面的锥形弹簧可以避免其橡胶型面出现褶皱现象,消除应力集中点,延长锥形弹簧的疲劳寿命;采用喇叭口式隔板的锥形弹簧,可通过改变喇叭口半径大小灵活实现垂向刚度与横向刚度匹配,从而延长锥形弹簧的疲劳寿命。本研究为锥形弹簧的结构优化提供了新思路。     

子午线轮胎自由滚动工况下花纹沟体积变化的有限元分析

采用Abaqus软件建立12.00R20全钢载重子午线轮胎的有限元模型。首先在隐式算法下,对轮胎进行充气、静负荷、制动、驱动工况下的接地状态分析,再确定其自由滚动速度,并进行自由滚动分析。然后在显式算法下,模拟轮胎在水平路面自由滚动的动态过程,分析自由滚动过程中轮胎与路面摩擦力及花纹沟体积的变化情况,为胎面花纹磨损机理和花纹噪声的研究及花纹结构设计提供参考。     

机械密封环热应力的有限元计算及分析

利用ANSYS 8.0有限元程序对密封环稳态温度场进行数值计算,并用热-结构耦合法计算密封环的热应力,获得了密封环的三向应力(径向、轴向、周向)及Mises等效应力,得到其最大值及其位置。     

矩形橡胶密封圈的有限元分析及优化

采用有限元分析软件Abaqus分析矩形橡胶密封圈初始压缩率、介质压力、橡胶材料硬度、摩擦因数以及轴筒运动速度对密封圈的变形、接触应力和等效应力的影响,并对密封圈的结构进行优化设计。通过分析发现:初始压缩率越大,密封圈的密封效果越好;材料特性和摩擦因数是影响密封性能的重要因素;矩形密封圈不宜用于动密封中;对矩形密封圈与槽壁接触一侧倒角后,可以有效提高密封性能。     

镶装式密封环热应力的有限元分析

通过圆柱面过盈联接公式计算镶装式密封环过盈量,采用有限元分析方法建立了二维轴对称模型,并施加了合理的边界条件,得出了镶装式密封环最小过盈量和最大过盈量的应力场和温度场分布。     

热套式超高压容器筒体有限元分析及优化

使用有限元软件对双层热套式超高压容器的筒体在非工作状态和工作状态下的应力分布进行了仿真模拟。并运用等强度理论对筒体的壁厚和过盈量进行了优化,不仅减小了过盈量,降低安装的工作难度,也使各层筒体应力分布基本达到相等,内筒内壁到外筒内壁相当应力的变化率明显减小,满足了等强度理论从而最大限度地利用筒体材料。     

煤矿井下平板硫化机机架有限元分析及优化

针对煤矿井下工作环境对输送带硫化机易于搬运和组装简便的要求,利用Solidworks软件对其机架建模分析,再利用Cosmos有限元分析插件对现有机架进行优化改进,达到质量最小。通过多次迭代,最终确定既节省材料又满足强度要求的机架结构。     

轿车轮胎接地印痕有限元优化分析

以60系列不同断面宽的轿车轮胎为研究对象,利用有限元方法研究轮胎外轮廓设计参数胎面第1段弧半径(R1)、第2段弧半径(R2)和胎冠弧度高(h)对轮胎接地印痕的影响。结果表明,R1值取约为断面宽的3倍为佳,R2和h取值越大,轮胎的接地印痕越好,但h的取值最好为8或8.5mm。该研究可为轿车轮胎接地印痕优化提供参考依据。     

弓形座热力耦合有限元分析

建立弓形座力学模型,利用Abaqus软件进行有限元分析。结果表明:弓形座材料、上盖闭滑板结构、弓形座角度均对弓形座受力状况产生影响。弓形座材料由QT450-10球墨铸铁改为40Cr合金调质钢时,弓形座最大等效应力变化不大,但竖直方向最大位移减小;上盖闭滑板由梯形改为扇形时,弓形座最大等效应力减小29%;弓形座角度由32°改为25°时,弓形座最大等效应力增大25%。     

基于有限元分析的轮胎胎圈耐久性能优化

以新开发的175/70R14半钢子午线轮胎为研究对象,针对胎体帘布反包端点裂口问题建立有限元仿真模型。根据有限元分析结果提出增大胎体帘布反包端点高度的改进措施。结果表明,增大胎体帘布反包高度能够有效改善胎圈裂口现象,提高胎圈耐久性能;有限元分析结果与试验结果有很好的一致性。