压力容器接管部位的断裂韧性

压力容器接管部位的主要特征为:1.几何不连续,造成应力集中,存在高的峰值应变。又由于受周围广大弹性区的约束,存在显著的应变梯度区;2.由于焊接条件差,容易产生微裂纹等焊接缺陷。针对上述情况,设计了一种模拟试板——带孔异形板拉伸试样。用它测定了16MnR钢在高应变梯度条件下的断裂韧性COD,并与标准试验方法得到的COD值作了比较,认为在容器缺陷评定中,用标准试样值是可以的。并且考虑到容器接管多为焊接结构,对焊接接头的断裂韧性变化进行了研究,给出了16MnR、15MnVR等常用容器钢焊接接头部位的COD值。     

几何非线性效应对接管高应变区力学特性的影响

通过运用三维大应变弹塑性有限元程序计算了接管高应变区应力集中系数及鼓胀变形,分析了几何非线性对接管高效应变区力学特性的影响,同时对一台相同尺寸的实物容器进行实验验证,结果表明,接管高应变区的几何非线性效应十分明显,它较好地反映该区域的受力特性和变形情况。     

压力容器开孔接管区的有限元分析和实验研究

根据对压力容器正交和切向开孔接管区进行的有限元分析,获得容器筒体、接管及其连接部位的应力分布结果,利用电阻应变测试技术进行现场测试。结果表明,压力容器开孔接管产生明显的应力集中,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中。     

模拟压力容器接管的高应变梯度异形试板的有限元应力分析

本文运用平面弹性有限元和平面弹塑性有限元程序,分析和计算了异形试板的弹性应力集中系数和弹塑性应力应变分布场,论证了异形试板具有压力容器接管等高应变区的特征,以及Newber公式在高应变区的适用范围。     

压力容器接管区应力集中弹塑性有限元分析

l引言在对压力容器接管区缺陷进行安全评定时，系统了解接管区应力集中变化特征十分必要。采用有限元法对该区应力集中的分析，国内外已进行了许多研究”－“，但从公开发表的研究结果看，多数工作限于弹性变形的范围，系统分析尺寸因素如t／T，r／R（接管与容器壁厚、半径之比）对应力集中影响也未见到。由于接管区存在严重的应力集中，在役压力容器接管局部区不可避免会产生塑性变形，尤其是在复杂载荷作用下，如过载、热冲击、循环加载等，更易出现塑性损伤。因此，了解塑性变形对应力集中的作用具有重要实际意义。本文采用三维有限元技…     

接管高应变区裂纹的失效评定曲线（FAC）研究（二）

本文的(一)部分研究了模拟接管高应变区的简化二维模型——椭圆孔边裂纹板(EHCP)。本文(二)着重研究了压力容器接管高应变区内裂纹的失效评定曲线(FAC)问题。用EHCP模型可以方便地进行J积分计算并可建立J积分失效评定曲线。研究表明各种椭圆孔、各种裂纹尺寸、各种载荷条件下的失效评定曲线是有很窄的分散带,同时现有的通用失效评定曲线可以适用于压力容器接管高应变区内缺陷的安全评定。     

球形容器接管环带区的应力集中系数研究

本文对球形容器接管环带区的应力及应力集中系数分布进行了研究:认为球形容器接管环带区的峰值应力及最大的应力集中系数位于离焊缝较近的球壳侧。从实测的接管环带区应力集中系数数据出发,对斜插接管环带区的应力集中系数进行了数值分析,提出了一个可为工程实际应用的估算公式。     

φ480高压球形容器塑性大应变应力分析及研究

本文在测试、爆破试验的基础上,运用轴对称结构塑性大变形问题的有限元法计算程序,研究带接管球壳承压后在接管部位的应力值、最大应力点的位置以及应力集中系数;采用Mises准则计算接管部位的局部屈服应力、接管部位和球壳的全面屈服压力;研究了接管部位和球壳的塑性区扩展情况、弹塑性和塑性阶段的应力分布和应力集中系数。本文还分析了容器的爆破试验和电算理论应力结果,探讨了受内压容器的破坏失效机理及爆破压力的计算方法。     

基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析

球壳开孔接管区的应力高且分布状况复杂。利用ANSYS软件,通过获取应力分布云图及线性化处理提取的各类应力,探讨了过渡圆角半径对球壳开孔接管区应力的影响。结果表明,球壳与接管连接处存在明显的应力集中。采用圆角过渡可以降低应力集中系数。只有圆角半径较大时,应力集中系数才会显著降低,并且主要是降低了其中的弯曲应力和峰值应力。当圆角半径增加到一定程度,应力集中系数降低极其缓慢。结果为工程实际中球壳开孔接管区圆角半径的选取提供借鉴。     

模拟压力容器接管高应变梯度场的一种新型特殊紧凑拉伸（SCT）试样

本文提出一种新型特殊紧凑拉伸(SCT)试样,以模拟压力容器局部高应变梯度接管区。该区主要特征为:高峰值应变,大应变梯度及该局部高应变区受周围弹性区的强烈约束。特殊紧凑拉伸试样是在普通紧凑拉伸试样的基础上,在其中央部位两侧削薄其厚度,并在端部留下筋条;同时在试样中部钻中心孔。故其设计与试验计算较为方便。试验结果表明:对此弯曲型试样所需载荷很低,例如对一个厚12.5mm,宽50mm,长60mm的SCT试样,只需加载4.5kN(千牛顿)即0.45吨即可获得高达8067με(微应变)的峰值应变,并成功地再现了局部高应变梯度区各主要特征,较宽板试验更符合工程结构的实际情况,且可节省材料、劳力、工时,不需特殊的大型试验机,节省经费。将试验结果与压力容器接管实际试验数据对比,表明它成功地提供了一种对研究接管等几何不连续部位的断裂与疲劳及其可靠性评定的有用的工程工具。     

接管轴向推力作用下补强圈补强特性的研究

本文对接管轴向推力作用下圆筒形容器开孔—补强区的应力应变场进行了详细的试验研究及三维有限元分析。研究结果表明,在补强圈补强的范围内。容器上的应力包括孔边应力集中明显降低。但由于几何形状、尺寸的变化及焊缝的加强作用,在补强圈外边缘,特别在容器横向截面(θ=90°)内,容器中将出现一高的不连续应力,从而使该区域成为整个接管的危险区域。     

压力容器接管部位的可靠性设计研究

使用ANSYS软件对某压力容器筒径,不同开孔直径壳体,共3个模型的开孔接管部位进行分析设计,同时提出最弱环模型对接管部位应力强度进行可靠性评定。研究结果表明,在接管需要补强时采用补强圈或厚壁接管补强,均可有效地改善孔边应力集中;随着开孔率的增大,厚壁补强接管部位的可靠性大于等面积补强法所得结果;最后提出厚壁补强时合适的可靠度取值。     

压力容器壳体接管角接接头焊接工艺的探讨

角接头是压力容器壳体与接管连接的主要形式之一。由于接管角接头受力复杂,焊缝部位应力集中,且焊缝不易做内部检测。因此,焊接工艺是保证接管角接头焊接质量的重要手段之一。     

压力容器接管拐角疲劳裂纹扩展的研究

一、引言由接管拐角部位发生疲劳裂纹扩展而使容器失效的现象经常见到。这是因为这些部位的结构不连续很易产生较高的应力集中,有些甚至使峰值应力达到材料屈服限的两倍以上。同时,这些部位的制造和检验都比较困难,容易形成缺陷。这种缺陷有些就已属于裂纹的范围,在使用过程中裂纹不断扩展往往导致整个     

压力容器接管部位安全评定技术建议意见

引言我国压力容器缺陷评定规范CVDA—1984得到了广泛的应用,但它并未具体规定容器接管区裂纹的评定方法。以通用机械研究所为主的一些单位对压力容器接管部位的断裂与疲劳     

金属磁记忆检测技术在机械设备早期故障诊断中的应用概述

金属磁记忆检测技术(Metal Magnetic Memory Testing)是一种利用金属磁记忆效应来检测部件应力集中部位的无损检测方法。它能够对铁磁金属构件内部的应力集中区,即微观缺陷、早期失效和损伤等进行诊断,防止突发性的疲劳损伤。金属磁记忆检测技术是迄今为止对金属部件进行早期诊断唯一行之有效的一种无损检测新方法。选择适当的特征值对磁记忆信号进行分析,可以准确可靠地探测出被测对象上以应力集中区为特征的危险部位。介绍了金属磁记忆技术理论,并总结了用于机械设备早期故障诊断的特征值。     

复合材料层压板损伤修复与评估

应用ansys workbench15.0软件,建立层压板有限元模型,对不同损伤程度的层压板进行双面胶结修补。研究补片胶结修复对损伤部位应力集中和损伤附近应力梯度的影响。提出用应力集中因子和损伤周围的平均应变对层压板修补效果进行评估。数值模拟结果发现,双面胶结修复后的层压板损伤部位平均应变恢复率在80%以上;损伤附近的应力梯度也大大地下降,应力集中因子明显地减小。层压板在未进行破坏实验用损伤部位平均应变、应力集中因子和损伤附近的应力相结合的方法进行修补评估,分析的结果与实验结果较为吻合。     

容器中高应变梯度状态下断裂及疲劳规律的研究

该课题针对压力容器应变区裂纹的断裂及疲劳问题，借助异型板及焊接宽板等进行模拟试验研究，为容器高应变梯度区裂纹的安全评定提供了一定的方法与依据，并获得了以下主要研究成果：在以往研究的基础上提出了两种能较真实地再现容器高应变梯度特征的中型高应变梯度（MHSG）异型板。还给出了这种异型极应变分布规律的描述方法、应力集中系数民的计算方法以及根据所要模拟的实际结构的应变分布规律进行异型板设计，为用异型板模拟研究容器中高应变区的断裂疲劳规律奠定了一定的基础。提出了工程上适用的高应变梯度区峰值应变计算的补充方法…     

具有压力容器接管区高应变梯度场特征的紧凑拉伸（CT）类模型研究

本文通过有限元计算和试验验证,考察了多种CT类模型的应力应变场,证明带椭圆缺口局部减薄ECT模型具有与压力容器接管区十分类似的应力应变场特征,可用来模拟压力容器接管区开展断裂疲劳性能研究。     

某轻卡变速箱壳体强度分析

汽车齿轮变速箱是汽车重要的变速传动装置,汽车齿轮变速箱结构形状复杂,存在应力集中现象。应力集中导致的高应力直接影响着变速箱的使用寿命,还可能使箱体发生开裂。针对汽车齿轮变速箱壳体进行了静态转矩加载试验,测得铸铝壳体的应力应变情况,并对箱体关键部位测得的数据进行单向应力分析,找出变速箱壳体在实际工作状态下应力集中的部位。为汽车齿轮变速箱的设计制造等提供重要的试验依据。