钢制薄壁内压圆筒端部效应的研究

应用有关试验数据分析认为，当圆筒长径比较小时，有足够强度和刚度的封头或筒体端部，对薄壁容器圆筒的静强度有提高作用；确定了薄壁圆筒存在端部效应时的临界长度，结论可供工程设计参考。     

发动机加力内锥体屈曲分析与结构改进

为了减少航空发动机加力内锥体使用中出现的屈曲失稳故障,保障发动机整机安全,基于线性屈曲理论、有限单元法理论和三维有限元数值仿真技术,开展发动机加力内锥体屈曲分析,获得加力内锥体的临界失稳载荷和屈曲失稳模式,并根据加力内锥体的结构形式和受载特点,提出多个结构改进措施。分析表明：加力内锥体在外压大于内压状态下临界失稳载荷较小,极易出现屈曲失稳,且失稳位移沿周向呈波瓣状分布;整体加厚方案可有效提升临界失稳载荷,但会带来重量的大幅增加,而在失稳变形较大位置增加壁厚的方案为最优改进方案。     

薄壁疲劳容器大开孔有限元分析

由于薄壁大开孔压力容器在开孔接管部位有很大的应力集中,必须进行补强,针对薄壁疲劳容器大开孔问题,采用有限元法得到了大开孔设备在危险工况载荷下的应力和变形,提出了可行的开孔区域加强措施,并提出两种解决方案,用有限元分析的方法进行对比分析。     

极限载荷分析法的有限元模型比较

本文对某圆筒开孔接管结构的三种有限元模型进行了极限载荷分析,在相同载荷和约束的条件下计算了三种模型的极限载荷值,结果表明:忽略焊角高度的有限元模型与精确模型的极限载荷值比较吻合,壳单元与实体单元的计算结果非常接近,在采用极限载荷法进行压力防塑性垮塌破分析时,可以采用壳单元进行计算,以节省机时。     

承压容器接管允许载荷计算

介绍了承压容器接管允许载荷的计算方法,通过有限元分析方法对承压容器的封头和接管在受到内部压强及管道外载荷的情况下进行了应力计算,给出了封头-接管结构的应力分布、应力性质以及局部应力的强度考核方法,并确定了接管允许载荷。计算表明,承压容器的接管载荷须控制在允许载荷范围内,设备才能够安全可靠运行。     

薄壁内压圆筒屈服强度的初始可靠度

应用可靠性设计方法，对薄壁内压圆筒屈服强度的初始可靠度进行分析。结果表明：①用中径公式预测圆筒的屈服强度，基本符合正态分布；②分析了薄壁内压圆筒屈服强度在不同工况下的初始可靠度。     

二种关于平炉胆强度计算方法的比较

对于主要受外压静载荷的圆筒壳体,强度计算有二项:一是抗弹性失稳计算;另一是抗塑性变形计算。JB3622—84《锅壳式锅炉受压元件强度计算》对承受外压力的圆筒形平炉胆的最小壁厚计算给出下列二个公式:     

确定钢制薄壁内压圆筒壁厚的可靠性方法

应用基于概率统计的可靠性理论，从分析和确定静强度在不同工况下可靠度的角度，对钢制薄壁内压圆筒壁厚的设计方法进行了讨论。实例计算表明，用可靠性方法确定钢制薄壁内压圆筒壁厚比目前的常规设计方法更科学、更合理。     

能源知识

正屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷,主要包括线性屈曲和非线性屈曲分析。非线性屈曲分析包括几何非线性失稳分析,弹塑性失稳分析,非线性后屈曲分析等。屈曲也是钢制安全壳结构可能失效的一种形式,安全壳结构示意图及圆柱壳段实际结构如下图所示,安全壳包括设备闸门和人员闸门等开孔。考虑材料非线性和几何大变形等,研究开孔和补强等因素对圆柱壳轴压屈曲行为的影响。     

基于VisualBasic的圆筒加热炉载荷计算的软件开发

基于面向对象和模块化编程思想,以VisualBasic语言为开发平台,结合Access数据库,开发出圆筒加热炉载荷计算的软件。该软件包含了圆筒式加热炉的载荷计算,具有界面友好、操作简便、适应性广的优点,提高了计算的准确性,具有重要的实际应用价值。     

风载荷下变电站可移动式伸缩围栏的抗倾覆稳定性分析及加固措施

变电站可移动式伸缩围栏底座较小、受风面积较大、质量较轻且分布均匀,易受风力影响而失稳倾覆。根据其结构特点和倾覆模式,选取围栏正面受风起倾作为临界稳定边界,进行了抗倾覆稳定性分析计算,并设计了加固措施。动力学仿真和图解结果表明：在静态风载荷下,以围栏起倾作为临界稳定边界较为准确;安装防风支架后围栏稳定性较好,在8级及以下大风下不会发生倾覆。分析计算得到的临界倾覆力矩和加固措施可为变电站临时围栏的结构设计提供技术借鉴和工程经验。     

水工隧洞中水力劈裂临界孔隙水压计算方法

在高水头作用下水力劈裂临界孔隙水压计算方法对围岩的稳定性分析有重要意义。根据断裂力学基本原理,结合大型计算软件FLAC-3D,对在高水头作用下围岩裂缝是否会扩展失稳及原本不存在裂缝的围岩是否会产生新的裂缝做出了判断,给出计算水力劈裂临界孔隙水压的两种方法,确定了围岩发生失稳破坏的临界孔隙水压力,并结合实际工程论证了两种方法的可行性,获得了方法的适用范围。     

两种裂纹转子模型的稳定性分析

在分析现有模型局限性的基础上,考虑转子在临界转速附近复杂的涡动状态,基于涡动角构建了含横向裂纹的Jeffcott转子的动力学模型.运用Floquet稳定性理论分析了基于涡动角和基于自转角这两种裂纹转子模型运动的稳定性.结果表明:系统参数对两者的运动稳定性都有较大影响.前者只在临界转速附近存在失稳区,后者在临界转速和三分之二临界转速附近都存在失稳区.通过数值计算结果以及理论分析的对比,发现基于涡动角的裂纹转子动力学模型更具普适性.     

薄壁轴瓦的设计计算与改善

目前,薄壁轴瓦的设计计算仍采用两个无限长圆筒体过盈配合的弹性理论分析结果。但是,随着轴瓦厚径比的减小,这种计算方法对轴瓦的设计计算和轴瓦失效的分析已过于粗略。本文将轴瓦作为一薄壁弹性组合曲板,得到了有摩擦力时轴瓦的应力与应变的方程,作为轴瓦设计计算的基础,并以此对轴瓦的某些失效现象进行分析。     

压力容器定期检验中容器接管测厚问题的探讨

压力容器定期检验中接管测厚是一个容易被忽略的问题,本文从接管承受内压载荷和开孔补强两方面对此进行了讨论,明确了“无须测厚”和“应当测厚”的适用范围,有利于压力容器定期检验的过程规范和结果正确。     

风力机塔架在偏心载荷作用下的屈曲分析

以底部开门洞的大型风力机塔架为研究对象,研究了塔架在风轮、机舱荷载和塔架自身重力作用下引起的塔架屈曲问题的工程算法和有限元数值分析方法。对一个1.5MW风力机塔架在这类偏心荷载作用下的塔架屈曲值和屈曲模态进行了计算。计算结果表明:门洞的存在对薄壁筒体塔架的屈曲临界载荷有较大影响;相关标准提出的工程算法存在一定的局限性,需要结合有限元数值分析方法进行分析。在进行风力机塔架的设计时,该文计算结果具有一定的参考作用。     

海上风电单筒多舱筒型基础筒体屈曲特性研究

对单筒多舱筒型基础入土下沉过程进行稳定性分析,研究其失稳模式与临界屈曲荷载以及分舱板与纵向加劲肋对筒内外压差临界值的影响。结果表明,单筒多舱筒型基础筒体失稳属于极值点失稳,应采用非线性方法确定结构失稳的临界荷载;分舱板和适当间距的加劲肋均可提高筒体的临界屈曲荷载,但随筒顶接近泥面,其提升效果逐渐减小,筒内外压差控制条件转变为防止筒内土体发生渗透破坏。     

开孔和补强对圆柱壳轴压屈曲的影响分析

  [目的]  早期的圆柱壳轴压屈曲试验结果与理论偏差较大,导致差异的因素较多,其中初始几何缺陷是产生差异的主要因素。  [方法]  文章采用一种专用的轴压屈曲试验平台,可以利用激光位移传感器扫描壳体三维实际形貌。屈曲试验轴压采用液压装置,轴压数据通过称重传感器读取。  [结果]  试验结果表明:开孔降低了圆柱壳轴压屈曲临界载荷,在开孔处插入圆管补强件,提高了圆柱壳轴压屈曲临界载荷。基于壳体形貌实测数据建立了有限元模型,利用Abaqus对圆柱壳、开孔圆柱壳和补强圆柱壳进行非线性屈曲有限元分析。  [结论]  模拟得到的规律与试验规律一致,壳体轴向载荷均是先呈线性增大后减小,开孔圆柱壳轴压屈曲临界载荷最小,含补强件圆柱壳轴压屈曲临界载荷次之,未开过孔的圆柱壳轴压屈曲临界载荷最大。对不同壳体的临界载荷模拟值与试验值进行了比较,其中最小的相对误差只有13.8%。说明运用此方法可以预测壳体轴压屈曲临界载荷,对壳体屈曲设计具有参考价值。     

风波联合作用下的风力机塔架疲劳特性分析

研究了海上风力机圆筒型塔架在随机风载荷和波浪载荷作用下的动力响应数值分析方法;建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的混泥土塔架安全寿命估计方法.应用线性波理论仿真非规则的海浪,分析作用在圆筒型塔架上的波浪载荷.通过坐标变换,将二维线性波理论扩展为三维线性波理论,建立了波浪力的分析计算模型;用有限元数值分析方法,求解了塔架在风波联合作用下的位移、速度、加速度以及应力响应等;用雨流计数法统计循环参量,将工作循环应力水平等寿命转换成对称循环下疲劳载荷谱,分析了变幅载荷谱下塔架的疲劳损伤及疲劳寿命.算例表明:该文的工作为海上风力机系统气动弹性分析、风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供了实用的分析方法.     

轴承-转子-基础系统的油膜振荡问题

本文对整体基础和框架式基础进行了轴承—转子系统的油膜振荡对比试验;对油膜与转子水平临界转速共振进行了描述;基础对失稳转速的影响进行了讨论;对失稳转速计算模型进行了验证;对临界转速计算提出了除计算垂直方向外应同时计算水平方向的意见。通过油膜振荡的对比试验,更进一步证实了框架式基础上的临界转速比整体基础为高。这一点具有重要的经济意义。