内拱内壁含球形凹坑缺陷弯管的塑性极限内压研究

运用有限元分析软件ANSYS10·0对内拱内壁含球形凹坑缺陷弯管的塑性极限载荷进行了分析,得出了比较理想的结果。与相关研究成果做了对比,得出了缺陷尺寸一样时,缺陷所处位置的不同会导致弯管的塑性极限载荷不同的结论。     

内压及扭矩载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷

弯管在管线中通常是承受应力较大的元件，极限载荷相应较低。为充分发挥结构的塑性极限承载能力，对弯管的塑性极限载荷进行理论分析，利用von Mises屈服准则，推导出内压和扭矩联合载荷作用下等厚弯管、非均匀壁厚椭圆弯管的塑性极限压力。实验验证了理论分析的正确性。     

含点蚀缺陷燃气管道弯管的塑性极限载荷分析

应用有限元分析软件ANSYS,对含点蚀缺陷的弯管在内压载荷作用下进行有限元分析,分析中考虑材料非线性和几何非线性,根据腐蚀区的载荷-应变图,对模型的塑性极限压力进行了预测,得出了缺陷尺寸对塑性极限载荷的影响及变化规律,并得到了一些对含缺陷弯管的安全评定有参考价值的结论.     

含内局部减薄缺陷高温弯管蠕变极限载荷及其安全评定

根据P91材料高温等时应力应变本构关系,对高温含内局部减薄缺陷弯管的蠕变极限载荷进行了研究。研究表明,高温蠕变极限载荷在蠕变初期急剧下降,之后下降趋缓,该现象反映了高温下材料蠕变劣化过程。不同应变准则下蠕变极限载荷变化规律一致。根据有限元计算结果,提出了与蠕变时间无关的蠕变极限载荷计算方法,得到了含内局部减薄缺陷高温弯管的安全评定方法。     

含局部减薄缺陷管道的极限载荷分析

建立了含缺陷管道失效的数值模型,采用非线性有限元方法对其极限载荷进行了研究,分析了局部减薄缺陷参数对管道极限载荷的影响,并将计算结果与API579准则的评价结果进行了对比,分析了二者产生差异的原因。研究结果表明,极限载荷随缺陷深度和缺陷长度的增加而呈明显下降趋势,但当缺陷长度达到一定值时,其继续增加对管道极限载荷的影响不再明显。缺陷长度较小时,有限元计算结果与API579准则给出的结果相吻合;缺陷深度和长度都较大时,API579准则并不适用。     

复杂载荷下无缺陷弯管的塑性极限载荷

利用Von-Mises屈服准则,推导出内压和扭矩联合载荷以及内压、弯矩、扭矩联合载荷作用下弯管的塑性极限载荷方程式,经过简化后可得到任一单个载荷、两个或三个载荷共同作用下的塑性极限载荷,有关实验验证了理论的正确。本文为充分挖掘弯管的塑性极限承载能力提供了理论依据,也为研究有缺陷弯管塑性极限载荷提供了方法。     

内压作用下弯管塑性极限载荷分析与试验研究

对在内压作用下弯管的极限载荷进行研究。研究采用了有限元分析法、公式计算法和试验测定法。有限元分析结果表明，弯管的极限载荷随着弯管壁厚和弯曲半径的增加而增加，并与Goodall公式计算结果一致，最大误差为6．58％。这些结果得到了试验测试的证明。     

弯管缺陷防止方法

锅炉、压力容器、化工、造纸机械等制造中,有较多的零部件是用管材加工弯制而成的。在弯制工艺过程中不同程度会出现波浪,椭圆度超差缺陷,严重者报废。为此在这里提出一种带压弯管方法,与行业专家们研究与探讨。 一、管子弯曲 1.现行管子弯曲方法 行业中对于管径108mm以上的弯制方法,普遍是采用冷态弯制,靠胎具(轮台和压磙)的截面形状和加芯件或不加芯件来保证弯件的截面尺寸,实际上不同材质、相对弯曲半径R/D、相对壁厚S/D(R为弯曲半径,S为管材壁厚,D为管材外径)的大小,都将影响着弯管件的截面形状的变化,造成超差,影响产品质量。 2.管子弯曲截面变形分析 在纯弯曲变形的情况下,管子受到力矩M的作用发生弯曲变形,达到预定几何尺寸,变形情况如图1所     

含缺陷自增强厚壁圆筒塑性极限载荷分析

基于有限元理论,建立内壁含椭球形凹坑的厚壁圆筒有限元模型,模拟厚壁圆筒自增强过程的应力应变。采用三种不同的方法计算含凹坑缺陷的自增强厚壁圆筒的结构极限载荷,给出不同尺寸缺陷对极限载荷的影响规律。通过对比自增强与非增强条件下的极限载荷,表明自增强技术不能有效提高厚壁圆筒的极限承载能力,但在结构极限载荷下,含凹坑缺陷的自增强厚壁圆筒存在一个缺陷尺寸相对不敏感区,对提高结构的安全性是有利的。     

弯管内拱壁含环向贯穿裂纹的极限载荷分析研究

含环向贯穿裂纹的弯管在受平面弯矩时明显地降低了其极限载荷,因此对含裂纹弯管的极限载荷研究是很有必要的。研究工作涉及了基于不同的裂纹角度、壁厚以及平均弯曲半径的弯管,进而比较了这些因素对弯管极限载荷的影响。利用ABAQUS软件对弯管进行三维有限元分析,得到了弯矩与末端转动曲线,以及用TES（Twice—elastic slope）方法得到每种情况的极限载荷值,该值与现有的部分工程方法进行了对比分析。结果表明,在大多数情况下工程法相对于有限元法保守。     

关节轴承轴向极限载荷分析

利用ANSYS自带APDL程序语言,建立了关节轴承的参数化模型,分析了在不同径向载荷时轴向载荷的变化情况及对应力的影响,得到了与最大应力对应的轴向极限载荷,为关节轴承的设计提供了理论基础。     

基于移动载荷法的单主梁门式起重机结构的缺陷识别

针对识别门式起重机主梁结构缺陷的问题,将移动载荷法应用到结构缺陷识别中。通过三维建模软件UG,建立了单主梁门式起重机的整机模型,在Ansa中形成其有限元模型并进行了网格划分,最后基于有限元分析软件ANSYS对质量为100 kg载重物在起重机主梁上移动的工况进行了模拟,得到了4种不同缺陷尺寸的模型在该工况下特定振型的固有频率曲线。研究结果表明,缺陷尺寸和载重物离开缺陷位置的距离是影响起重机特定振型固有频率的两大关键因素,该结果为起重机无损检测提供了重要依据。     

含缺陷高压管道复合材料补强有限元模拟

针对输气管道存在缺陷时容易引起气体的泄漏,利用高压管道复合材料补强力学模型,用有限元方法计算了在不同管道尺寸、厚度、缺陷面积和缺陷深度下用复合材料补强的最小层数,并绘出了补强厚度与缺陷面积和深度的关系图。计算结果表明,在极限输送气压下,缺陷深度和面积是决定补强层数的主要因素。     

腐蚀管道临界剩余壁厚的有限元分析

以含轴向腐蚀缺陷压力管道的最小允许壁厚为研究对象,应用大型通用有限元分析软件-ANSYS的OPT优化设计模块,建立有限元模型,进行非线性有限元分析.并以国外公开发表的实验模型为算例,得到与实验数据相近的结果,验证了有限元分析的准确性.     

内压作用下斜接管容器塑性极限载荷的数值研究

对三台具有斜接管的圆柱形容器(θ=30°,45°,60°)在内压作用下的塑性变形特征及塑性极限载荷进行了三维非线性有限元数值研究.结果表明:斜接管与筒体截交区纵向截面的锐角侧材料首先进入塑性状态.截交区附近出现明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横向截面出现明显的径向鼓胀,接管与筒体间的夹角减小.结果同时提供了三台容器的极限载荷值,为该类容器的分析设计提供了依据和参考.     

管道弯头缺陷检测外置式远场涡流探头设计

远场涡流技术在金属管道的无损检测中应用广泛,但通常需要设备停机以便将探头放入管内。为满足压力管道在役检测的需求,针对其易腐蚀的弯头部位,设计了一种在管外放置的远场涡流探头。首先,应用有限元软件对探头的结构及其激发磁场的效果进行了仿真设计;而后建立了弯头缺陷远场涡流检测仿真模型,分析了内、外壁缺陷深度与检测信号特征量的定量关系;最后搭建试验平台进行了预制缺陷检测试验。结果表明:探头电压信号的相位随缺陷深度的增加而近似线性减小,可用于缺陷深度的定量;内壁缺陷信号的相位减小得更快,利用相位特征量可对仅有外壁或内壁缺陷时的缺陷深度进行定量,而不能对两种缺陷都存在的情况进行定量。     

脉冲漏磁检测的三维场特征分析及缺陷分类识别

漏磁检测方法广泛应用于石油、运输及化工等行业中金属的缺陷检测.介绍了漏磁检测原理,采用有限元法建立了三维缺陷脉冲漏磁检测模型,分析了缺陷脉冲漏磁场B_x、B_y和B_z分量的特点.结果表明,与传统漏磁检测系统提取缺陷漏磁场水平分量B_x和法向分量B_z进行缺陷识别相比较,三维缺陷脉冲漏磁场分量的提取将提供更多有关缺陷尺寸、位置等信息,尤其是当外加磁场方向与缺陷主平面近似平行时.最后给出了实验验证,实验结果与仿真分析有较好的一致性,这说明有限元仿真分析对实际脉冲漏磁检测系统的设计有重要的指导意义.