汽车罐车罐体结构断裂形式分析

针对汽车罐车罐体结构中出现的断裂现象,建立36m3液化石油气半承载式汽车罐体结构(含副车架)三维模型,分析半承载式汽车罐车在典型工况(匀速、加速、减速、转弯)下的受力情况并计算载荷大小,采用有限元法计算汽车罐车典型工况下的应力分布,根据计算结果并结合汽车罐车的运行状态确定结构的断裂形式,罐体结构断裂主要是罐体与连接板焊缝处表面裂纹疲劳扩展引起的。     

蒸汽发生器人孔在设计工况下应力计算

简述并研究了对蒸汽发生器人孔应力的计算方法,提出了选择轴对称谐单元模型对蒸汽发生器人孔进行应力计算,轴对称谐单元模型的应力计算分析方法适合人孔的应力计算,它的计算方法简单、可操作性好且易实现材料和结构的疲劳分析和计算,其应力评定便捷且符合RC C-M规范。人孔、盖板、螺栓孔区域,法兰结构、螺栓孔区域采用等效弹性模量和等效泊松比方法进行模型简化,简化模型简化了应力计算,简化模型应力计算结果保守且满足RC C -M规范要求。轴对称谐单元模型进行人孔设计工况下的应力计算方法可推广应用于蒸汽发生器人孔在其他工况下的应力计算及其密封设计计算。     

基于有限元等效模型的大型膜顶搪瓷拼装储罐安全性分析

为了提高储罐的安全性,建立了大型膜顶储罐的等效分析模型,分析不同工况下罐体壁板及其零部件的应力及变形,探究拉筋带数量、中心立柱高度等对罐体的应力及变形的影响规律,求解得到了其最优值。结果表明：在膜顶拼装储罐未产气加上雨雪天气影响等极端工况下,储罐的罐壁以及抗风圈发生失效,需要对储罐结构进行优化以提高罐体安全性;拉筋带数量和中心立柱高度是影响罐体安全性的主要因素,拉筋带数量增加到80根,中心立柱与拉筋带夹角增大到77.5°可以有效提高罐体的安全性;首层壁板厚度和膜压已为最优值,满足罐体安全性要求。所得结论可提高拼接罐体的可靠性,为后续拼接罐体的设计提供参考。     

膜顶栓接沼气储罐罐顶结构修复与试验验证

膜顶栓接沼气储罐具有安装快速、防腐性能好、成本低等优点,但由于设计不当仍会出现失效问题,针对该类型储罐罐顶出现漏气、坍塌等问题,对该类型罐顶进行结构分析、寻找解决办法。利用Workbench建立罐顶有限元数值模型,分析设计工况下罐顶的应力、变形和罐顶处的螺栓强度;采用控制变量法进行罐顶结构分析,分析对比部件参数对应力、变形和螺栓强度的影响,并对罐顶进行修复与试验验证。结果表明:中心立柱高度是影响罐顶失效的主要因素,随着中心立柱的升高,内外膜施加的向心拉力减小,罐顶各部件应力、变形与螺栓强度得到了有效的控制。罐顶结构的修复提高了罐体整体的可靠性,为膜顶栓接沼气储罐的结构设计提供了思路。     

地震激励下储液罐提离动态响应试验研究

摘要：对钢制的大型带外浮顶的圆柱形储液罐模型进行振动台模拟试验,通过在不同工况下,对试验结构系统输入水平和竖直两种方向地震激励来测试和分析其地震响应情况,得到两种激励方向下,储液高度、有无浮顶情况、地震波幅值和频率等各种因素对模型结构系统动态响应行为的影响以及它们的联合作用,并得到各种工况下本试验模型结构系统的绝对位移和提离响应行为规律。此外,还系统地阐述了试验中所选用的实验台设备、试验方法、罐体模型设计、传感器、数据采集、测点布置方法和地震激励的输入方法等试验中的重要因素。本试验的研究将为理论分析、结构设计和计算机数值模拟等研究项目提供可靠的依据。     

不锈钢氢化罐顶部应力强度分析与评定

为了验证不锈钢氢化罐结构设计的合理性,对人孔接管、机架凸缘,以及与人孔接管相连接的封头和筒体进行三维建模,在最高压力下对其进行ANSYS数值仿真分析,得出总体应力强度、人孔接管应力强度、凸缘应力强度、筒体及封头应力强度分布,所得的结果为此不锈钢氢化罐的设计以及结构的优化改进提供一定的依据。     

双层C型船用液化天然气燃料罐强度分析探讨

探讨了液化天然气介质惯性力的三种加载方法。根据船级社相关规范,给出了不同工况下介质惯性力的计算公式,并利用有限元软件ANSYS对船用双层C型液化天然气燃料罐在满载静止、空载航行、满载航行等9种工况下进行了强度分析计算。对计算结果进行分析可知:内罐、外罐、夹层支撑的应力大小及分布状态主要由内压决定;外罐、鞍座、玻璃钢等的应力状态主要由惯性力决定;内罐是空载、满载各种工况下燃料罐最危险部件;对鞍座设计时,应重点考虑满载紧急制动工况。     

罐式集装箱的强度分析

针对罐式集装箱的设计和强度计算问题,根据压力容器设计的相关规定,计算了满足工作条件的最小罐体壁厚,完成了某种罐式集装箱的强度验算。利用有限元软件ANSYS进行了强度分析,得到各部分在不同工况下的应力分布情况,根据分析结果可知,罐体的应力由内压决定,框架和裙座受惯性力的影响明显,最大应力出现在封头与罐体、裙座连接处,应力集中明显。有限元分析能直观地反映出罐式集装箱的应力分布情况,为罐式集装箱的设计和强度校核提供了重要的数据支持。     

基于有限单元法铰接式车身结构轻量化分析

针对某50t铰接式洒水车为研究对象,根据整车受力情况和铰接点受力特征,基于有限单元法建立罐体的动力学模型;以罐体轻量化设计为目标,各零件材料厚度作为设计变量,最大应力和变形量最为限定条件,开展优化设计,获取轻量化罐体结构;基于LS-DYNA对罐体进行瞬态动力学分析,分析制动行驶、水平转弯、右后轮过坑等三种典型工况下的运动状态,获取最大应力分布;基于优化后的实际车辆,采用应变片式应力测试系统,对有限元分析获取的应力较大部位进行实车测试,获取应力分布情况,并与仿真结果进行对比分析.结果 可知:满足应力和变形要求的前提下,罐体的重量减轻了17.61％;三种工况下,仿真分析获取的应力最大部位为隔板和底板相连接处,应力最大值为235.7MPa;实车测试的应力最大值发生部位与仿真分析结果一致,之间的误差在6％以内;实测值均小于优化前数值,表明优化方案是可行的,降低了极值点的应力值,表明仿真分析是可靠的.     

热轧带钢轧后冷却倾翻支架结构分析及优化设计

为实现热轧带钢轧后冷却倾翻支架的轻量化设计,在对目前国内采用的主要设计结构进行结构受力分析的基础上开展了拓扑优化设计。首先利用UG建立倾翻支架的三维结构模型,然后采用ANSYS进行不同受力载荷工况下主要结构件的应力分布和位移变形情况模拟分析。结果表明,主动杆最大应力均集中在中间区域靠近中间轴的角点上,最大变形量发生在靠近液压缸的边缘处;立柱的最大应力发生在立柱底板上螺栓孔附近,最大变形量发生在施加力的作用面附近区域。最后针对主动杆和立柱进行了结构优化和验证分析,在确保优化前后应力值和变形量基本一致的情况下,主要结构的重量比优化前减轻了13%左右。     

基于HyperWorks对膏体浓密机的抗震强度分析

根据浓密机的使用工况及受力特点,从理论上分析各个工况下,各种类型载荷在水平方向和竖直方向的载荷大小,从而确定在特定工况下浓密机考虑的主要载荷类型。利用有限元分析技术并结合理论计算,模拟浓密机在静载工况和7级烈度地震工况下的应力分布水平和变形大小,提出浓密机结构的应力集中区域和关键控制点,为浓密机的设计、优化和质量控制提供理论依据。     

海洋平台大型矩形常压容器的框架结构式设计方法

针对大型常压方罐，分析了一般设计方法的不足，基于结构的刚性要求，保证设备足够的安全可靠性、节约材料，提出罐体内壁使用大刚度型钢进行加强的结构设计方法，采用有限元方法进行计算分析，并利用ANSYS有限元软件对80m^3罐体进行了不同板厚及加强筋数量的参数组合的应力和变形计算分析，得出最优的罐体设计方案。计算分析和比较结果表明该设计方法比原有的方法有较大的优势。     

潜艇长圆型舱门密封间隙研究

对潜艇内部平面耐压舱壁上的长圆门在一舱进水条件下的密封间隙进行研究,使用弹簧元模拟卡箍的力学行为,采用有限元方法考察设计状态下,门盖与围栏之间的间隙分布,并分析门盖板厚度以及结构形式对密封间隙的影响规律。研究表明:在计算工况下,卡箍处因总力平衡需要产生基础间隙,该间隙主要受载荷大小和卡箍弹簧刚度的影响;门盖在静水压力载荷作用下因自身变形产生了间隙的另一部分,该部分间隙的分布主要受门盖厚度和结构形式的影响。门盖板的厚度和结构形式影响门盖应力分布和间隙分布,厚度越大,周向边缘壳板的应力水平越小,间隙的最大值也越小。     

车载粉粒物料运输车罐体ANSYS有限元分析及结构改进

采用ANSYS有限元分析技术，模拟车载散装粉粒物料运输车罐体在各种工况下工作时的受力状况，并进行结构强度分析，确定了各部位的应力分布和局部应力集中点，结合实际情况对其进行结构改进，加强了强度，大幅度的降低罐体自重及制造成本。     

基于ANSYS的深海岩心钻机离心泵叶轮流固耦合分析

为获得搭载式深海岩心钻机离心泵叶轮在设计工况下的等效应力及应变分布情况,基于流固耦合原理,运用ANSYS和CFX软件对叶轮结构进行了仿真计算。仿真结果表明:流体压力载荷是影响叶轮应力与应变分布的主要因素;在设计工况下叶轮应力分布不均且存在局部应力集中,应力最大值为26.138 MPa,在所用材料屈服强度许用范围内,结构强度满足要求;叶轮变形在最外边沿处达到最大值0.010 031 mm,小于泵盖和叶轮的间隙4 mm,叶轮结构满足设计要求。     

基于流固耦合的过滤器罐体强度分析

为保证空气过滤器罐体在高压工况下工作的可靠性,基于ANSYS Workbench有限元分析软件进行单向流固耦合分析,计算出其在峰值压力下的应力与形变量。仿真结果表明,在35 MPa瞬时工作压力下,罐体入口连接处产生最大的应力值为199.05 MPa,小于材料的屈服强度,满足设计要求;罐体上部盖板处最大变形量不超过0.5 mm,满足O型密封圈使用要求。以上方法缩短了过滤器罐体设计周期,并且提供了有效的验证方法,为相关产品的设计提供了参考。     

基于流固耦合方法的单容液化天然气储罐地震反应谱分析

单容罐为目前常见的液化天然气(LNG)储罐类型之一。基于流固耦合方法,采用ANSYS软件对单容LNG储罐罐内液体进行真实的建模,并对运行基准地震(OBE)和安全停运地震(SSE)载荷作用下的最恶劣组合工况的整体储罐结构模型进行了有限元分析计算和结果校核。分析结果表明,该结构形式的LNG储罐满足在地震作用下极限状态的设计要求。     

汽车车轮弯曲疲劳试验分析研究

针对车轮动态弯曲疲劳试验, 对车轮结构在三种作用力( 螺栓预紧力、离心力和试验弯矩)下的应力分布情况,分别进行有限元分析,可以有效反映离心力对车轮结构应力分布的影响,以及动态弯矩作用下车轮结构的危险点和应力分布的变化情况.结构危险点的计算应力反映该处的应力集中程度.进行螺栓孔变形试验,验证螺栓预紧力作用下螺栓孔变形量的有限元计算结果.对车轮结构危险点进行静态和旋转一周的实验应力分析,验证动态弯矩有限元分析结果.分析表明,采用材料线性有限元分析并不能有效模拟螺栓孔变形量,离心力对车轮结构应力分布影响不大,可以忽略,动态弯曲疲劳试验中,车轮结构各点承受的是非对称应力循环,弯曲试验的动态弯矩有限元分析能较好地模拟出车轮结构的应力水平,给后续的疲劳寿命分析提供更可靠的依据.     

液化气体铁路罐车罐体的检测与安全性评定

通过对已使用15年的GY0635393罐车罐体材料16MnR的金相检验和硬度测定，表明罐体材料无劣化。应力测定表明，在设计压力和水压试验压力两种工况条件下罐体和封头上所有测点应力值均小于应力许可值，满足强度要求。     

基于有限元模拟铝质易拉罐的罐底结构优化

在易拉罐业,为降低成本,提高市场竞争力,减薄铝板材厚度始终是重要技术手段。运用有限元方法,对材料厚度减薄至0.280mm时的罐底耐压力进行模拟,结果表明,该板材厚度生产出的罐体耐压力有不稳定性。根据模拟找出影响罐底耐压力的关键结构参数,然后结合罐底成形工艺,优化设计出新的罐底结构。试验结果表明,新的罐底结构适用于0.280mm、0.275mm两种规格的材料厚度生产,这种优化方法可行,可供借鉴。