压力容器壳体拐点边界效应浅析

通过边界条件分析，对圆筒和各种常用封头相连接时的边界效应进行比较，在同等条件下，壳体拐点处由于边界效应引起的总应力水平，从小到大依次为圆筒和球形封头、椭圆形封头、碟形封头、锥形封头。圆筒和形封头、椭圆形封头、碟形封头相连时，圆筒的厚度只须按一次总体薄膜应力进行确定，而不必另行考虑其边界效应引起的二次应力问题。而圆筒和锥壳相连时，由于两者间的经向薄膜力方向不连续，无论大端还是小端的总尖力极易超过其控制值，为此需增设加强段。     

变径管连接方式对混油长度的影响

在进行成品油顺序输送时,相邻批次的油品会产生一定量的混油。通过CFD软件,针对变径管变径部分连接线与直管段的角度分别为30°、45°、60°、90°的几种情况进行模拟计算,研究了变径管变径部分连接线与直管段的角度与混油段长度的关系及变化规律。结果表明,使用突扩管时,随着变径管变径部分连接线与直管段角度的增加混油段长度在逐渐减小;使用渐缩管时,随着变径管变径部分连接线与直管段角度的增加混油段长度在逐渐变长。这一结果与工程现象基本吻合。     

新型锥形孔折流板管壳式换热器数值模拟研究

针对传统弓形折流板管壳式换热器存在换热死区以及横向管束振动大等问题,提出一种新型锥形孔折流板管壳式换热器,建立锥形孔折流板换热器物理模型,应用Fluent对其进行数值模拟,研究换热器壳侧流体不同流速对换热器流场与温度场的影响.并将其结果与传统弓形折流板换热器进行比较,结果表明:锥形孔折流板换热器壳侧流体对管道横向冲刷作...     

关于受内压圓筒形壳体与半球形封头、半椭球形封头连接时边界力P_ο和边界弯距M_ο的求解问题

本文是前文的续篇。本文阐述了无因次系数法求解受内压圆筒形壳体与半球形封头、半椭球形封头连接时边界力Po和边界弯距Mo计算公式的来源和应用,并附有查取各无因次系数的图线。同时,还与国内外所应用的其它计算方法作了比较。在讨论受内压圆筒形壳体与平板封头连接的边界力Po和边界弯距Mo的求解问题时,作者曾推荐既准确又简便的无因次系数法。按照同样的原理,在求解受内压圆筒形壳体与半球形封头以及受内压圆筒形壳体与半椭球形封头连接的边界力Po和边界弯距Mo时亦可应用无因次系数法。     

直埋供热管道变径处的受力分析与保护

采用理论分析与工程实际相结合的方式,对直埋供热管道锚固段变径管及其两侧管段的受力分析研究,给出了一级变径、二级变径在不同压力下的最大允许的循环温差.研究结果表明:变径管的薄弱处位于变径管小头与小管的连接处,在最大允许循环温差下变径管不需要保护;对于处于过渡段的变径管,超过温差范围仍有可能不加保护,这与变径管所处过渡段的位置有关;除此之外的情况均需采取必要的保护措施.研究对工程实际具有一定的参考价值.     

变径管对成品油顺序输送混油量影响数值研究

为研究变径管对成品油顺序输送混油量的影响,应用多相流模型,将90#汽油与0#柴油两种油品作为交替输送对象,对成品油管道的变径方式及变径角度对成品油顺序输送混油量的影响进行数值计算,得到了混油量分布情况,并对其结果进行了分析。结果表明,混油进入突扩管中,混油段长度增长速度明显降低,混油段长度也出现短时间的减小,而后混油段长度增长速度明显加快,但低于变径前的水平,且随着变径角度的增加,混油段长度均有不同程度的减小;混油段流入渐缩管后,混油段长度增长速度显著变大,而后出现减小的趋势,但仍高于变径前的水平,且随着渐缩管变径角度的增加,混油段长度均有不同程度的增加。     

杂交椭球抛物面网壳参数化设计及受力性能比对分析

以常州体育馆凯威特-联方型椭球抛物面网壳为例,应用APDL(Ansys Parametric Design Language)参数化设计语言,研制了两类6种杂交椭球抛物面网壳参数化设计宏程序;应用ANSYS软件对6种类型网壳进行了受力性能比对分析。结果表明:同等工况下,凯威特-联方型椭球抛物面网壳结构形式和受力性能最合理,实际工程中可优先选用;第一类以凯威特型为顶部结构的杂交椭球抛物面网壳矢跨比f/S取1/4~1/3,第二类以凯威特型为底部结构的网壳矢跨比f/S取1/3~1/2受力性能最优。     

变径管对成品油顺序输送混油量影响数值研究

为研究变径管对成品油顺序输送混油量的影响,应用多相流模型,将90#汽油与0#柴油两种油品作为交替输送对象,生成了顺序输送混油控制方程。针对成品油管道的变径方式及变径角度对成品油顺序输送混油量的影响进行数值计算,得到了混油量分布情况,并对其结果进行了分析。结果表明,混油进入突扩管中,混油段长度增长速度明显降低,混油段长度也出现短时间的减小,而后混油段长度增长速度明显加快,但低于变径前的水平,且随着变径角度的增加,混油段的长度均有不同程度的减小;混油段流入渐缩管后,混油段长度增长速度显著变大,而后出现减小的趋势,但仍高于变径前的水平,且随着渐缩管变径角度的增加,混油段长度均有不同程度的增加。     

变径管对成品油顺序输送混油量影响数值研究

为研究变径管对成品油顺序输送混油量的影响,应用多相流模型,将90#汽油与0#柴油两种油品作为交替输送对象,生成了顺序输送混油控制方程。针对成品油管道的变径方式及变径角度对成品油顺序输送混油量的影响进行数值计算,得到了混油量分布情况,并对其结果进行了分析。结果表明,混油进入突扩管中,混油段长度增长速度明显降低,混油段长度也出现短时间的减小,而后混油段长度增长速度明显加快,但低于变径前的水平,且随着变径角度的增加,混油段的长度均有不同程度的减小;混油段流入渐缩管后,混油段长度增长速度显著变大,而后出现减小的趋势,但仍高于变径前的水平,且随着渐缩管变径角度的增加,混油段长度均有不同程度的增加。     

低温油封冷却器的结构优化及数值模拟

针对管壳式换热器折流板背部存在流动死区的问题,对换热器壳程折流板的结构进行优化,并且通过数值模拟分别研究了折流板开圆孔和锥形孔对低温油封冷却器换热性能和压降的影响. 数值模拟结果表明,当壳程入口速度低于1.3 m/s,折流板开圆孔更有利于减小折流板背部流动死区,改善冷却器壳程的强化传热性能;当壳程入口流速大于2 m/s时,折流板开锥形孔更有利于冷却器壳程的强化传热. 折流板开圆孔和锥形孔均有利于减小冷却器壳程压降,两者对压降的影响无明显差别.     

椭圆封头不连续应力的讨论

根据椭圆封头近似椭圆壳的真正几何形状,分析计算 了椭圆封头的不连续应力．对于标准椭圆封头,其近似椭圆壳的总应力在过渡区 的内壁存在最大的经向拉应力σiφmax,但同时存在周向 压应力;过渡区的外壁存在最大周向压应力σoθmax, 但同时存在经向拉应力;第三强度理论相当应力在过渡区的内壁存在最大值σir3max．无论是σiφmax、σoθmax还是σir3max,其值均随厚径比的增 大而减小,其位置均随厚径比的减小而越靠近封头的联接边缘．与将椭圆封头的 近似椭圆壳作为椭圆壳处理的计算结果相比,封头近似椭圆壳的σiφmax、σoθmax、σir3max均较小,且差异随厚径比的增大而增大,当厚径比为0.04时,误差可达10%左 右;封头近似椭圆壳最大应力的位置一般更靠近联接边缘．     

单层双曲扁网壳的稳定性

有计划地７８３余例实际尺寸的单层双曲扁网壳进行了非线性全过程分析,求得了它们的极限承载力,系统地考察了初始缺陷和不对称荷载分布对网壳性能的影响。通过这种大规模参数分析方法,掌握了单层双曲扁网壳稳定性能的规律性,在此基础上提出了供设计人员使用的实用公式．     

确定椭圆封头上接点位置的简易计算法

从椭圆方程入手，探讨了椭圆封头上拉点位置的计算方法，给出了简易计算公式。     

刚柔耦合和惯性释放在转向节有限元分析应用

针对新研发的某汽车转向节的强度能否满足使用要求问题,以转向节的原结构和优化结构为研究对象,通过更符合实际工况的机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)建立刚柔耦合模型,并对3种典型工况下转向节的受力进行计算,采用具有高度可靠性的结构有限元分析软件(NASTRAN)的惯性释放法,对转向节结构优化前后进行强度计算、分析,从而对该微型客车的转向节的结构优化与选材提出了较合理的改进建议。     

压电层合板壳的数值分析

目的对压电层合板壳进行有限元分析.方法综述了压电层合板壳有限元分析的理论基础和国内外的最新研究成果.结果结合压电结构的变分方程,得出其动力学方程,由此可编制有限元程序.结论有限元方法是分析压电层合板壳的有力工具,有待于进一步深入研究.     

转向节闭式挤锻工艺多目标优化设计

针对现有转向节成形过程中出现的材料利用率低、能耗大等问题,提出闭式挤压制坯-模锻新工艺.首先简述闭式挤压制坯的工艺优势和重要的结构参数;其次通过正交试验设计,选择适当的设计参数样本以及响应值,将遗传算法应用在以对数路径函数为核函数的增强RBF近似模型上进行优化,得到优化的挤压工艺参数:圆角半径R=10 mm,挤压长度a=112 mm,冲头凸模两侧预留距离b=83 mm、c=72 mm;最后通过有限元模拟和生产实践验证,证明了该方法很好地解决了汽车转向节闭式挤锻工艺中充型不满的问题.     

横向绕流场中圆柱壳中等弯曲变形问题研究

针对弹性圆柱薄壳与横向绕流场的流固耦合问题,采用相容拉格朗日-欧拉法,建立了中等弯曲问题的理论分析方程组,着重求解壳体的法向位移和流体表面压力系数。结果表明：在横向绕流场作用下,壳体横截面由圆形变形为近似椭圆形,同时,壳体变形也对壳体表面流场压力产生了影响。通过算例,讨论有关参数对壳体法向位移和表面流体压力系数的影响。 最后,应用ANSYS软件对该问题进行了数值模拟,验证了理论解的可信度。     

基于Workbench的FSAE赛车转向节有限元分析

赛车在赛道上行驶工况千变万化,针对转向节在不断受到复杂应力作用下极易发生疲劳损坏的问题,本文采用Workbench有限元分析软件,对FSAE赛车的转向节进行有限元分析。通过Solidworks对转向节进行简化建模,并基于ANSYS-Workbench平台进行网格划分,对转向节进行静力学强度、模态以及疲劳分析。分析结果表明,转向节应力值和变形值均满足要求;转向节模态频率大于80 Hz,远高于整车模态频率,转向节稳定性良好,不会在行驶中发生共振;转向节应力集中和疲劳损伤均发生于制动钳安装螺栓孔,说明制动钳固定螺栓孔寿命较低,易产生疲劳损伤。该研究为提高FSAE赛车转向节使用寿命提供了理论依据。     

56cm彩色显像管玻壳应力计算与分析

本文以四边形平面壳体单元的有限元法建立了玻壳有限元计算的模型，并应用SAP5中四边形平面壳体单元的计算程序，对某厂56cm彩色显像管破壳应力进行了计算与分析，指出了玻壳体最大拉应力和压应力的部位，为进一步改进玻壳体的结构设计提供了参考依据。     

发动机壳体噪声辐射控制研究

为降低摩托车发动机辐射噪声,以某摩托发动机壳体为研究对象,采用有限元法/边界元法（FEM/BEM）,对发动机壳体的辐射噪声进行仿真计算,确定了辐射噪声的频带和辐射位置,结合声强实验测试,验证了数值计算的正确性。根据数值模拟的结果,对该发动机壳体结构进行优化,并对优化后的壳体进行了噪声辐射预测,将优化前后的声学量进行对比。结果表明：优化后的发动机壳体表面辐射噪声较优化前有所降低,其噪声值降低约4 dB。