汽车变速箱速度传感器扫频振动性能分析与结构优化

针对一种采用玻纤增强PPS材料作为骨架的汽车变速箱传感器,采用ABAQUS/Standard隐式求解器计算分析了其在特定加速度激励曲线作用下的扫频振动性能。仿真结果显示,其Y向振动工况的结构最大应力大于许用应力,不满足设计指标要求。通过对比分析Y向振动工况的变形及模态分析结果,发现产生结构最大应力的原因是加速度激励激发了传感器的第一阶模态振型,进而导致较大的变形和应力。最后,针对性地进行了传感器的结构设计优化,减小传感器Z向长度并改变安装固定位置。仿真结果显示,优化设计的Y向振动工况的最大应力下降到许用应力以下,X向振动工况的最大应力虽然有所增大,但仍小于许用应力。优化方案三个方向振动工况均满足设计指标要求,且质量下降了14.3%,一定程度降低了材料成本。     

仰角式预脱水处理器有限元计算

利用有限元分析技术,应用有限元分析软件对三鞍座仰角式预脱水处理器的应力和位移进行了仿真研究,计算得出设备在风载荷+地震载荷+操作工况下的有限元分析数值结果、应力云图及变形云图,通过对计算结果的分析,找出产生最大应力及最大位移的部位及原因,为仰角式预脱水处理器的优化设计及强度校核提供有效的技术参考。     

丙烯储罐在三种工况下的有限元分析

根据JB4732-1995分析设计标准来确定储罐壳体的厚度,在进行储罐分析设计计算时,考虑了四种载荷工况:工作载荷工况、设计载荷工况、液压试验载荷工况和地震载荷工况。由于设计载荷工况相比工作载荷工况压力更高,出于安全及简化方面考虑,不对工作载荷工况进行计算,所以分别对后面三种载荷工况进行有限元分析设计计算,再由设计标准来确定应力分类与评定,最后分析得到壳体的厚度满足结构要求。在储罐结构制造完成之后,进行水压试验,结果符合强度要求。     

自吸射流柔性搅拌桨振动特性

为了研究工况对新型自吸射流柔性搅拌桨的影响，运用实验和单向流固耦合数值模拟分析了装置的搅拌功耗、搅拌桨应力分布和振动特性。结果表明，相同工况下柔性Rushton搅拌桨的功率准数比自吸射流柔性搅拌桨高121.93%，并随Reynolds数的提高而减小。自吸射流柔性搅拌桨在支架与桨叶连接处应力最高，在本文研究范围内最大应力低于材料的许用应力。对自吸射流柔性搅拌桨在静模态和预应力模态下的固有频率和振型进行对比分析，两种模态前8阶为弯曲型，后4阶为扭变型；与静模态相比，预应力模态下固有频率和振型最大值的最大偏差分别为0.25%和27.56%。随着搅拌桨的转速和介质运动黏度提高，搅拌桨预应力模态固有频率增大，但同阶固有频率增长比变化较小。自吸射流柔性搅拌桨搅拌效率优势明显，本研究为多种工况下搅拌桨的强度和稳定性提供基础数据。     

新型PFHE封头孔板的流体分配性能与强度分析

为改善板翅式换热器(PFHE)的流体分配特性,基于计算流体动力学(CFD)与流固耦合仿真计算,设计了一种新型的PFHE封头孔板。利用Fluent软件,对安装有新型孔板的封头内部流场进行数值模拟,研究不同工况下新型孔板的流体分配与水力损失特性,并与两种已有孔板的性能进行对比分析。利用流固耦合仿真技术,对新型孔板在流体冲击作用下的结构强度进行校核。结果表明:新型孔板的流体分配性能最优,水力损失适中;在流体冲击作用下,新型孔板的最大应力远小于材料的许用应力,结构强度满足工程需求。     

加强板输气管道的结构设计与可行性研究

针对天然气管道直跨河流的可行性问题,进行管道应力的理论计算。考虑内压、风载和重力的耦合作用,建立加强板输气管道的有限元模型,分析研究实际工况下的应力分布、整体形变、固有频率和模态振型情况,并通过强度试验和实际运行验证其可行性。结果表明:加强板输气管道结构设计合理,强度符合许用应力需求,可有效避开地震反应谱特征周期。     

大型PTA蒸汽管回转干燥机的有限元分析

用ANSYS程序建立了我国自主设计的PTA干燥机的三维有限元模型,计算得到了干燥机在不同载荷工况下的应力强度、位移分布云图,并对计算结果进行分析。自主设计的PTA干燥机满足强度条件、刚度条件。     

基于workbench的内燃机车冷却室结构分析

针对机车在实际运用中处于不同的工况对机车冷却室钢结构的组成部件造成冲击破坏问题,运用预加载静力分析理论进行求解计算。根具实际机车设计要求进行建模,并且运用小变形理论,对模型进行静力-模态分析,得到形变云图及应力云图。     

薄管板加热储罐设计计算

薄管板加热储罐是采用薄管板技术设计制造的加热储罐,文中简介了薄管板加热储罐结构与设计参数,对薄管板加热储罐罐壁、管板结构强度进行了设计计算,对管子的许用纵向载荷、管子实际纵向载荷、换热管与管板的焊接面接触应力、作用于管子上的轴向应力值进行了校核计算。薄管板加热储罐能节省材料,改善传热效果,安全稳定运行。     

量化设计方法在天然气特大储罐结构安全中的应用

为提高特大储罐结构的本质安全性，以地震环境为例，研究了量化设计方法在特大储罐结构本质安全中的应用。从设置储罐尺寸、选择保冷材料并计算漏热量和计算外罐体临界失稳压力值三方面，进行了特大储罐结构本质安全的量化设计。以用钢量最少为实验指标，采用ansys软件建立了量化设计方法、API设计方法和GB设计方法的特大储罐有限元模型，比较了工作工况和试水工况下的应力强度。结果表明，采用量化设计方法，较其他两种方法节省钢材用量在50 t以上，得到的应力强度与设定值更接近，量化效果好；在地震载荷施加作用下，其结构的环向应变和径向位移均在安全范围内，危害程度低，满足本质安全性要求。     

复合材料电缆支架结构强度的有限元仿真计算

介绍了复合材料电缆支架的应用背景,基于使用现场的实际受力工况,利用ABAQUS分析软件,对复合材料电缆支架的经典三托臂结构进行了静态有限元仿真计算,并进行了各种工况下的实验室测试。3种不同受力状态下的应力应变计算结果和实验室测试结果表明,该结构设计能够满足在静态力作用下的材料强度要求。     

基于有限元分析的箱式换热器应力强度分析计算

利用ANSYS有限元分析软件,计算了箱式换热器的强度和刚度。并根据JB 4732-95《钢制压力容器-分析设计标准》,对计算结果进行线性化处理,分析应力最大点附近等5条截面路径的膜应力、膜应力加弯曲应力和总应力。分析计算结果表明,各应力均小于标准所要求的许用应力强度值,换热器强度满足要求。     

基于有限元的大型储罐罐壁优化设计

应用有限元仿真分析软件,对现今大型储罐设计所普遍采用的＂定点法＂和＂变点法＂设计的储罐进行模型分析,对比特定工况下两种设计方法下罐壁所受的应力分布,根据各层钢带不同的应力情况,可以有针对性的对各带罐壁厚度进行优化设计。     

复合管组件试压工装设计和应力分析

针对一批复合管组件的压力试验,设计了一种两端加持式法兰盖工装。参照GB/T150.3——2011标准中相关章节计算了工装中法兰盖的厚度,以及螺柱在预紧工况和压力试验工况下的设计载荷。由于本批复合管组件的长细比（柔度λ）较大,还校核了复合管组件在两种工况下的稳定性。经设计和理论计算后,利用ANSYS有限元分析软件对本批复合管组件及工装在两种工况下受力情况下进行应力分析,根据JB/T 4732—1995(2005年确认)标准对应力分析结果进行评定。评定结果表明,两种工况下复合管组件及工装各零部件的最大应力值均满足强度要求。最后通过实际应用验证,该工装操作简便,安全可靠。     

汽轮机蒸汽进口管道应力分析

利用CAESARII管道应力分析软件对汽轮机蒸汽进口管道进行应力分析,并针对可能存在的几种工况进行模拟分析与计算通过调整支吊架及弹簧架的位置和形式,不断优化管道布置,使得汽轮机管口综合受力和综合力矩满足设备厂家提出的许用荷载。提出了特殊工况下的模拟和计算方法,以及减小管口受力的一些方法。     

变压吸附塔结构的分析设计及风险控制

变压吸附塔长期承受交变载荷,疲劳失效是主要的失效模式。介绍变压吸附塔的工作原理及结构设计中应注意事项,阐述疲劳载荷工况下许用交变应力强度幅计算、应力分析结果,提出变压吸附塔在设计、选材制造、焊接和检验过程中的风险控制措施。     

危化品覆土罐的设计优化

危化品覆土罐可以有效降低储罐泄漏对周围环境的影响,减少周围外力冲击对储罐安全的影响,增加储罐的安全稳定性,是实现储罐的本质化安全的有效手段之一。以10个2000m³覆土丙烷罐组成的覆土罐区为设计案例,介绍了覆土储罐的载荷计算、机械和结构设计、罐区布置,装卸设计以及消防设计。对危化品覆土罐的设计进行了优化。确定丙烷储罐的设计压力为1.78MPa、腐蚀裕量为2mm、直径为8600mm。给出了覆土层对罐体压力的计算公式,确定了罐体材料为厚度为43mm的Q345R,覆土式丙烷储罐之间的距离为3.5m,以及消防配置计算方法。此外,还讨论了设计中应注意的问题。     

管道应力分析软件AutoPSA中Glif算法报告解读与布管技巧

水泥窑余热发电系统汽水管道的设计关键在于管道的合理布置与应力分析。对汽水管道设计所使用的AutoPSA软件中Glif算法下的六种典型工况进行了分析,解读了Glif算法报告中管道设计参数、管口作用力、冷/热位移计算及弹簧选择、支吊架荷载计算、最大应力计算等五部分的代码意义和调整技巧。结合工程实例,提出了汽水管道设计的合格标准,应力不应超过许用应力的70%～80%;支吊架不能有脱空,管道位移≯150mm;不可出现串联弹簧与恒力弹簧;管口作用力不超过设备许用值。     

2000m~3大型钢制球罐上极板开孔结构的应力强度评定

应用有限元软件对钢制球罐的上极板进行了两种工况下的分析,考虑到上极板的结构特性和承载特性,结构采用ANSYS 12.1有限元软件中提供的20节点单元(solid 95)进行建模,施加位移约束和载荷边界条件之后,得到了球罐上极板开孔结构的应力及应变云图,并依据JB 4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》,参照GB12337—1998《钢制球形储罐》对其进行了强度评定。计算结果表明,该球罐的上极板结构是可靠的,为后续大型球罐的设计和优化提供了工程实用价值。     

大型低温储罐网壳结构有限元分析研究

为研究大型低温储罐网壳结构常用的子午线和三角形两种结构形式的力学性能，针对1万方低温储罐分别采用两种网壳形式进行设计，通过有限元软件建模分析，对双子午线网壳和三角形网壳进行参数化建模，并针对不同的工况及不同长度下网壳的变形和应力情况进行分析计算，可以看出在相同用料长度下三角形网壳的最大应变和应力较大，在不同载荷工况下三角形网壳随着网壳层数增加，由定值载荷(内压、集中载荷、风载及雪载)引起的应变及应力随层数增加而减小，由自重、地震载荷或多种载荷叠加引起的应变及应力随层数增加而先减小后增大，通过对两种网壳结构形式进行力学性能仿真分析，为大型低温储罐网壳结构设计和选型提供依据。