去除堵阀后低温再热蒸汽管道应力计算及分析

对某低温再热蒸汽管道去除堵阀后支吊架的工作载荷、管道受到的应力及管道对低温再热器入口联箱的推力进行了计算分析。结果表明:去除堵阀后管道的一次推力及力矩极大地升高了,更换部分恒力支吊架、调小部分恒力支吊架载荷后,可以保证低温再热蒸汽管道的正常运行。     

某火电厂1000 MW机组高温再热蒸汽管道热位移异常原因分析

采用CAESARⅡV 5.0管道应力分析程序数值计算的方法,对某火电厂高温再热蒸汽管道不同管道壁厚的位移变化情况进行了模拟计算,并现场测量了恒力吊架的恒定度。结果表明:管道壁厚偏差和恒力吊架的恒定度不合格是造成高温再热管道热位移异常的主要原因;通过对支吊架进行调整后,管道下沉的问题得到解决。     

恒力吊架力学性能对低温再热蒸汽管道热位移的影响

采用JY—20便携式测试系统,对某火电厂低温再热蒸汽管道恒力吊架的恒定度和载荷偏差进行了测试,探讨了恒力吊架力学性能对低温再热蒸汽管道热位移产生的影响。结果表明:恒力吊架载荷偏差及恒定度不合格是造成低温再热蒸汽管道无法复位的主要原因;更换性能合格的恒力吊架后,恒力吊架的位移指针基本能回复到原位,管道热位移正常,且各主要管种的最大一次应力和二次应力均在其允许值范围内。     

恒力吊架位移受阻对管系受力的影响

某高压主蒸汽管道一组恒力吊架的位移指针与锁定装置发生卡碰现象,导致管道热位移受阻。针对该现象,通过静力计算,定量地分析了其对管系应力及高压缸端口推力和力矩的影响。结果表明:当恒力吊架位移受阻时,管道系统对高压缸的推力和力矩变化较大,管道系统的最大二次应力也相应增加。     

某电厂汽包分散下降管恒力吊架故障原因

某电厂汽包分散下降管所有恒力吊架的冷、热态均指示向上卡死，管道竖直向热膨胀严重受阻。采用载荷测试及有限元仿真的方法，对该分散下降管恒力吊架的故障原因进行分析。结果表明：该分散下降管恒力吊架的故障原因是恒力吊架选型过大，导致管道最大应力升高了约9%,端口推力矩显著提高，但端口区域的应力仍在安全范围内，能够满足安全运行的需要。     

应用ANSYS计算汽轮机主蒸汽管道应力

本文用ANSYS对某工业汽轮机空载试验主蒸汽管道进行建模和应力计算。介绍了蒸汽管道管口推力和管道应力的判定准则,并给出了所设计管道的非弹簧支吊架、弹簧支吊架应力计算值,管道对汽轮机进口的推力以及一次、二次应力值。结果表明整个主蒸汽管道的一次应力和二次应力均低于许用值。而且,汽轮机管口推力也满足要求。     

某火电厂主蒸汽管道取样管开裂原因分析

某火电厂主蒸汽管道取样管多次发生开裂。通过管道及支吊架布局分析、管道应力计算分析等方法对取样管开裂原因进行了分析。结果表明:主蒸汽管道取样管和支吊架的布局不能有效承受母管及管道自身的热位移,造成二次应力严重超标,接管座焊缝区应力最高,当局部应力超过断裂强度时,材料将产生裂纹,造成取样管开裂泄漏。     

核电厂用管道系统支吊架布置的优化

针对核电站用管道布置变更或设备变化引起的管道应力较大的问题,采用管道应力分析工具,计算管道及支吊架在复杂工况下的受力情况,并对芰吊架的布置进行优化,改善管道系统的应力状态。     

某火力发电厂四大管道支吊架检查与调整

从四大管道支吊架安装、质量、管道设计和运行的角度,阐述了某电厂330MW机组主蒸汽、再热蒸汽管道支吊架的运行现状和存在的问题,对管道支吊架进行了状态检查、支吊架载荷性能检测、在综合分析的基础上提出了支吊架调整方案,并进行了工程实施,最后还对机组支吊架的运行监督提出建议。     

舰艇用三向管道支吊架抗冲击性能分析

舰艇内部错综复杂的管道系统是舰艇抗冲击性能的薄弱环节。为提高船舰艇管道系统的抗冲击性能,提出一种三向管道支吊架,并设计一套管道系统,分别采用普通单向支吊架和三向支吊架支撑管道。以弹簧单元模拟支吊架,施加相同的冲击载荷计算比较两种支吊架抗冲击能力。发现:采用三向支吊架支撑的管道,其缓冲位移约是普通单向支吊架的4倍;管道加速度响应峰值与输入峰值相比衰减72%;管道任意时刻最大应力为146 MPa。而采用普通支吊架支撑的管道加速度响应峰值与最大应力均远大于三向支吊架支撑的管道。可见三向管道支吊架可以显著提高舰艇管道系统的抗冲击能力。     

某600MW机组再热蒸汽冷段管道倾斜变形原因分析与处理

针对某电厂600MW机组试运期间发现的再热蒸汽冷段管道倾斜变形问题,通过管道热膨胀及支吊架状态的现场检查、管系静力计算分析,找出了管道倾斜变形的原因,提出了有效的处理措施。管道的倾斜变形主要是因为再热器入口集箱前冷段管道向下的热位移受阻造成,而支吊架设计不合理、载荷偏大是管道向下的热位移受阻的主要原因。     

考虑预紧力与阀杆力的电动截止阀体应力分析

建立了有预紧力的截止阀有限元计算模型，阐述了预紧力单元的原理及分析方法，利用ANSYS程序对截止阀在考虑和不考虑螺栓预紧力及阀杆闭合力作用下的应力进行了计算。结果表明，法兰螺栓预紧力及阀杆闭合力对阀体应力的影响不可忽略。     

Modeling the behavior of natural gas pipeline impacted by falling objects

A numerical approach, based on the finite-element method was established in this paper to simulate impact behavior of buried gas pipeline. A three-dimensional elastic perfectly plastic soil model with plane strain conditions was employed in this analysis. The influence of relative stiffness of pipeline–soil, buried depth of pipeline and impact energy on the stress distribution of buried pipelines was discussed. The analysis results showed that the maximum pipeline stress decreased with the increase of the relative stiffness of pipeline–soil; however, the penetration depth was independent of the relative stiffness of pipeline–soil. Pipeline stress decreased with the increase of buried depths and began to stabilize when the buried depth was more than 3 m. The results of impact load and penetration depth considering the plasticity of soil were much larger than those not considering it. To minimize the discrepancy of results between the current approaches and the actual situation, a new method was put forward to improve the accuracy of the proposed formula computing impact load and penetration depth. The results from the new theoretical method were closer to those from the finite element analysis and tests.     

悬索桥短吊索索力测试的探讨

因难以准确确定吊索的计算长度和抗弯刚度,按照公式法计算短吊索的索力误差一般较大。以新沟河大桥悬索桥吊索索力测试为研究背景,分析了吊索的边界条件、抗弯刚度、计算索长及线密度等因素对索力测试精度的影响,表明公式法的简化假设对短吊索不适用。介绍了有限元法分析吊索索力的方法,按吊索的实际尺寸建立有限元模型,首先识别出吊索的抗弯刚度,然后建立各吊索的索力—频率对应表格,查表即可得到实测频率对应的索力。该方法应用到新沟河大桥的施工监控,证明是一种行之有效的方法。     

变刚度橡胶球铰的刚度特性与疲劳寿命分析

进行变刚度橡胶球铰的承载特性研究,有限元数值分析与实验结果均表明其刚度曲线表现为明显的非线性特性。正常载荷工况刚度值小、平稳,极限载荷刚度曲线出现拐点,刚度值显著增大。改变橡胶球铰的止挡高度,会直接影响刚度曲线的拐点位置。可据载荷工况,通过调整止挡高度改变刚度特性。据橡胶超弹特性,用有限元分析数据计算疲劳载荷工况下球铰危险点的等效应力范围,结合S-N曲线对橡胶球铰的疲劳寿命分析预测,并通过台架疲劳实验验证。结果显示橡胶球铰经150万次疲劳试验后未失效,与寿命预测值基本吻合。     

汽车排气系统吊耳动刚度优化方法的研究

基于汽车排气系统吊耳传递的动态载荷最小、吊耳耐疲劳性最好,建立了考虑动力总成在内的排气系统振动分析模型。进行了排气系统的自由模态和约束模态的测试,并和计算值进行了对比分析,证明了所建立的排气系统振动模型的正确性。以吊耳的垂向动态载荷最小和其静变形量在一定范围内为优化目标,建立了排气系统吊耳动刚度优化模型。优化后,在怠速工况和2档全负荷加速工况下对车身底板驾驶员位置进行了振动响应测试,测试结果表明,利用优化后的吊耳刚度,能够有效降低车身底板的振动加速度,表明了阐述的排气系统建模和吊耳动刚度优化方法的有效性。文中建模与优化方法,对排气系统的吊耳动刚度计算与优化具有指导意义。     

Uncoiler Assembly of Main Shaft and Segment Flate Finite Element Analysis

At present,the main method of finite element on the uncoiling machine main shaft or segment flate analysis is simplified equivalent to a separate analysis of various conditions,but this method is compa...     

基于组合单元的混凝土结构徐变分析方法

对混凝土徐变的研究现状和数值计算方法做出评价,提出了混凝土结构徐变计算的空间有限元分析方法。以组合单元为基础,建立混凝土徐变的三维计算模型:将结构的变形、内力状态、结构形式及约束情况均沿时间轴进行划分,再根据结构在每个时间点上各参数的变化值,推导出了混凝土徐变计算的递推公式;又基于虚功原理建立混凝土徐变刚度矩阵,绕过应力与应变,直接通过位移增量计算自由徐变应变增量的等效荷载,提高了徐变数值计算精度;组合单元是对原有实体等参元的继承和拓展,能够分别考虑钢筋和混凝土各自对单元刚度矩阵的贡献,而两者又通过自由度变换的方法有机的结合在一起,构成一种可专门用于模拟钢筋混凝土结构的单元形式。实例分析结果表明:用组合单元做混凝土徐变分析,能够计入钢筋对徐变的阻碍作用,解决在钢筋和混凝土之间的应力重分布问题,更准确的计算出结构变形和内力变化。     

Fatigue life prediction of regulating valves on the intermediate-pressure section of a 400 MW steam turbine

Fatigue life prediction of regulating valves on the intermediate-pressure (IP) section of steam turbine is presented in this paper. The transient temperature fields and stress fields of the valve body are calculated using finite element method, and the operating records of a 400 MW steam turbine located in Hubei Province of China, is used as input, and all practical operating processes including cold-startup, hot-startup, extreme-hot-startup, shutdown and emergence shutdown are considered in the FEM computations. The load patterns for the valve are determined using rain-flow counting method and the local stress–strain approach, furthermore, the cyclic stress–strain loop of the key point enduring maximum stress range is plotted. Prediction of fatigue crack-initiation life for the turbine valve is given, and the life and crack prediction are agreed with the data from practical industry inspection. It is found in the computation that the maximum stress range appears near the stiffening rib in the valve body during turbine service. This result indicates that the circumferential thermal stress concentration region is near the stiffening rib, and also implied that crack may emerge in this location. Some cracks are actually witnessed near the rib when we did inspection on the turbine valves since 2000. The fatigue life prediction is also roughly accord with our investigative data. It is concluded that the damage during turbine emergence shutdown contributes the main part to the damage fatigue capability which is defined as the number of cycles to crack-initiation in the valve due to cyclic operating conditions. The method for comprehensive study on transient temperature and stress fields and life estimation of the turbine valve is also proposed in this paper.