非标准带圆角矩形截面容器的应力分析与数值计算

矩形截面容器广泛应用于石油化工等领域,具有单拉撑加强的带圆角矩形截面容器属于非标容器.为了解决其应力计算问题,针对其特殊结构建立了理论计算模型并进行了应力分析,推导出了适于工程设计的应力计算公式,并将计算结果与有限元分析结果进行对比.结果表明:理论值与数值吻合较好;建立的有限元计算模型较为真实地反映了容器的受力情况;由此得出的应力分布规律较真实地反映了容器的应力分布,从而为工程设计提供了可参照的方法.     

基于有限元模拟的压力管道轴向裂纹应力强度因子计算

基于有限元软件ANSYS对一种新型的管道断裂行为研究试样进行了三维建模与数值分析。对用于模拟实际工况的无加载孔模型和用于实验研究的有加载孔模型分别建模,并计算了裂纹尖端应力强度因子。对比研究发现,有加载孔模型可以较好地反应工程实际,并可用于管道断裂力学行为的研究。通过改变断裂试样厚度与裂纹长度发现:应力强度因子K随着试样厚度的增大而减小,而裂纹长度增大时K值也有减小的趋势。     

压力管道的应力腐蚀开裂

应力腐蚀在管道运输上是一种普遍现象，本文简要的介绍了压力管道的应力腐蚀机理、特征以及防护措施。     

压力管道应力分析的内容及特点

文章从压力管道应力分析的任务、安全评定方法、压力管道与压力容器应力分类及校核准则的比较等几个方面概括论述了压力管道应力分析工作的内容及特点。通过该文章可对压力管道应力分析的工作内容及各项工作所遵循的标准规范有一个概括的了解。     

压力管道的应力腐蚀开裂

应力腐蚀在管道运输上是一种普遍现象,本文简要的介绍了压力管道的应力腐蚀机理、特征以及防护措施。     

地基沉降下管道的有限元应力分析

对受地基沉降影响的某膨胀压缩机压缩端进口管道进行静力分析,并探讨了不同地基沉降组合对其应力分布的影响.通过对正常工况下管道的ANSYS有限元模拟,得出薄弱部位在管道下部弯曲处,最大Von Mises等效应力为71.4 MPa;通过对管道支墩处和管道与管道法兰连接处等位置4种不同沉降组合下的应力分析,得出管道支墩处单独沉降对管道受力的影响较大,当下沉1.25 mm时管道已处于危险状态;不同步沉降对管道的破坏更为严重,沉降量与最大等效应力呈凹形曲面关系.因此,针对敷设在软土地基上的管道,应控制不均匀沉降及过大均匀沉降的发生.基于ANSYS计算得到的高应力区及对地基沉降敏感的受力位置即为实施管道在线监测的重点部位.     

大直径埋地管道应力应变有限元分析与计算

利用通用分析软件ABAQUS,应用“生死单元” 技术,模拟了基坑开挖、填埋过程对Φ1 620 mm×20 mm大直径埋地管线应力应变的影响。通过对不同埋深管体应力应变的有限元分析,得出施加内压2.5 MPa,埋深8 m时,管体受到的等效应力最大（130 MPa）,未超过材料的屈服强度,管体并未发生塑性变形,管体横向最大位移为2.47 mm。通过理论计算校核,埋深8 m时,管体水平方面最大变形量为12.5 mm,远小于标准规定的48.6 mm,管体径向稳定性可靠。     

打孔管道焊接残余应力有限元分析

利用ANSYS有限元软件,对输油管道的螺旋焊缝焊接及被打孔后的修补焊接过程进行了三维热-固耦合数值模拟.计算时通过合理设计单元精度、采用变步长等方法保证了求解精度与速度,获得了焊接过程温度场、应力场的变化规律.研究结果表明:在焊缝区及其周围存在着高焊接残余应力,最大值超过了管道材料的屈服极限.该分析对于输油管道焊接修复的安全施工具有指导作用.     

埋地管道的应力分析

本文用ANSYS软件的管单元来建立管道的有限元分析模型，并用ANSYS软件提供的弹簧单元来模拟土壤对埋地管道竖向和横向的作用。通过一具体算例的分析，本文所得结果与相关文献的结果基本一致，表明本文的分析过程是正确的，用弹簧来模拟土壤对管道的作用是可行的。     

低温低应力工况管道设计探讨

1 .问题的提出目前 ,压力管道设计已愈来愈受到有关部门和单位的重视 ,设计单位必须进行资质审批 ,设计技术也逐步规范化 ,但在设计中还存在着许多不确定的因素 ,在我国东北地区的冬季气温低 ( <-2 0℃ ) ,使得压力容器 ,主要是储存类压力容器处于低温工况 (与之相连的管道也有同样情况 )。在化工装置中一般把处于 5℃以下气温的物料管道统称为低温管道。在低于 5℃的工况下 ,低碳钢管材逐渐由延性状态向脆性状态转变 ,温度低于无塑性温度以后 ,管材处于脆性状态 ,使用就应有一定条件的限制。所以 ,设计温度低于无塑性转变温度的管道属于实…     

含缺陷石油管道应力分析

以陆地输油管线和海底输油管线为例，介绍了石油管道的受力情况，重点分析了管道现场焊接接头区，管道施工与运行过程中通常可能出现的缺陷以及应力分布，为管道设计和建设及建立适合于我国实际情况的油气管道缺陷评定规范提供了基础理论依据。     

钢制压力容器分析设计与其管道应力分析的比较

随着各种工艺装置的不断大型化,压力容器和压力管道的压力、温度不断提高,直径和壁厚不断加大,压力容器分析设计和压力管道应力分析受到越来越多地重视和应用。笔者从基本假设、应用、应力分类和应力校核限制条件等几个方面对两者加以分析和比较。     

计量撬沉降管道应力分析及抬升措施

某厂区由于地面不均匀沉降造成计量撬及进、出口管道沉降。采用有限元分析方法中的子模型技术和应力分解技术对沉降管道进行应力分析,确定出沉降管道应力较大处为弯头和三通位置。针对管道的薄弱环节,对各抬升点进行模拟分析,指出抬升高度为90 mm时,弯头和三通的弯曲应力能够满足应力校核标准,此抬升高度可作为实际工程的指导抬升量。确定采用顶升方案对计量撬进行抬升,介绍了抬升过程要点及需注意的事项。计量撬抬升后,管道应力明显改善,计量撬的安全性得到提高,厂区设施的平稳运行得到保障。     

体积型腐蚀缺陷对管道爆破压力影响的三维有限元分析

利用三维有限元方法,系统研究了不同表面参数、不同深度的体积型缺陷对管道爆破压力的影响。结果表明:在本文研究范围内,缺陷深度大于0.2倍壁厚时,每向内延伸0.1倍壁厚尺寸,爆破压力降低10%-30%,随着缺陷轴向尺寸的增加和纵横比的降低,管道剩余强度出现明显降低,表面参数对管道剩余强度的影响不容忽视。     

城市燃气管道的焊接残余应力分析

城市管网的焊缝形式主要分为螺旋焊缝和对接焊缝,由于在焊缝处存在残余应力的应力集中,焊缝处成为管道最薄弱的地方。文章采用通用的有限元软件ANSYS对焊接过程进行模拟,得出两种焊缝形式下残余应力应变分布规律,并计算在内压作用下两种管道焊缝的三维模型应变分布。     

外腐蚀管道玻璃钢补强有限元分析

文章论述了用有限元方法建立的外腐蚀管道玻璃钢补强力学分析模型，以及与该模型计算结果基本吻合的实验验证数据。分析了影响玻璃钢补强的因素，即，补强材料的特性、腐蚀管的材料性能、缺陷程度、输送参数等。计算表明，钢管和缺陷尺寸决定了补强片的最小厚度；相同内压和相同的缺陷下，管径越大，其要求的补强片厚度越大。为满足工程需要，文章讨论了2种外腐蚀管道补强的安全评价线图，在实际应用中，可以根据不同的管径和具体缺陷，对玻璃钢补强建立安全评价线图。     

折边锥形封头过渡区应力有限元分析

利用有限元分析程序ANSYS计算分析了不同几何参数下折边锥形封头的应力分布规律 ,并整理出其应力分布图谱 ,为折边锥形封头应力水平的评估和强度设计提供了一种依据。     

特殊形状三通管道的应力分析

通过对减压转油线的应力分析,阐述了特殊形状三通管道(包括Y形三通、裤形三通)的应力分析方法和过程。对特殊形状三通应力增大系数的确定方法进行了专门研究,并将其应用于实际工程管道的应力分析。还对管道应力分析中的某些错误认识进行了纠正。     

圆柱壳与凸型封头连接处边缘应力有限元分析

本文利用弹性有限元分析方法计算了相同尺寸条件下圆柱壳与标准椭圆封头，球型封头，碟型封头连接处及其附近的边缘应力，给出了连接部位应力分布规律，并将这几种情况的边缘应力进行了对比。为工程设计中此几种情况的考虑，提供了数值上的参考。     

管道补焊强度有限元分析

用三维弹塑性有限元法对油气管道补焊强度进行了模拟分析和计算,并将计算结果与实际水压爆破试验结果进行了比较,两者差值小于10％。模拟计算了补疤焊缝U形和类裂纹两类缺陷深度对泄漏压力的影响,最后得到了该管道两类缺陷的极限深度。