横向外压环向加强圆柱形容器的优化设计

问题的提出用加筋的办法来提高外压设备的承载能力近年来已为多数工业国家研究和应用。加筋圆柱壳是正交异性圆柱壳的一种,它是在圆柱壳的内侧或外侧加用一定间距的环向筋或纵向筋或二者兼有(又称蜂窝筋)(图1)。以提高壳体     

复合材料加筋壳稳定性研究

本文根据复合材料加筋壳的材料特性,获得了环肋、纵筋、斜筋和三角形网格加筋壳的广义刚度系数,从而将圆柱壳与加筋壳恶性循环 问题统一起来,并利用Donell壳体理论,推导了在外压作用下,复合材料加筋圆柱壳总体失稳的临界压力公式,可供有关工程设计师参考。     

复合材料加筋圆柱壳的低频声散射特性研究

采用有限元/无限元相结合的方法对复合材料加筋圆柱壳以及金属加筋圆柱壳低频声散射特性进行了仿真分析。计算了不同波数情况下加筋圆柱壳和非加筋圆柱壳的散射情况,其中加筋情况分别采用了两种处理方法,包括梁单元建模与壳单元建模,结果表明加强筋的建模方法对于计算结果产生了一定影响,在一些频率点甚至十分显著。     

嵌入式阻尼环筋开口圆柱壳的振动性能分析

本文在应用一阶剪切变形壳理论的基础上,采用共固化工艺的嵌入式阻尼复合材料环筋开口圆柱壳作为研究对象,加强筋作离散元素处理,对此结构的动态特性进行了研究。应用Rayleigh-Ritz能量法和Navier双级数法,推导嵌入式共固化阻尼复合材料环筋开口圆柱壳的应变能和动能表达式,建立其自由振动的控制方程;另外,利用ANSYS建模获得此结构的模拟结果,对两者结果进行了比较,验证了本文方法的有效性。探讨了不同筋条高度及阻尼夹芯层厚度对本文所述环筋开口圆柱壳性能的影响。研究结论对轻质高刚度大阻尼的复合材料结构件的设计及应用有一定的参考价值。     

大开口高承载网格加筋壳的设计与工艺

本文采用有限元法计算了承受高轴压和外压作用下的大开口复合材料纵横密加筋壳的稳定性，得出不同铺层角度、不同受力工况下的大开口圆柱壳的临界载荷，并采用1：1试验件进行试验验证，将计算值与实验值进行了比较；对大开口复合材料纵横密加筋壳的缠绕工艺进行了研究，解决了大开口网格加筋壳开口补强的一次成型技术和密筋及开口部分的多丝嘴、无增量、非线性机械化缠绕成型工艺技术。     

外压圆筒失稳临界应变值A的计算公式

本文是使A值算图公式化,也即系数A算图的另一种计算方法对于一个有环向加强圈的外压圆筒壳,用传统的唐奈尔(Donnell)8阶偏微分方程求解已不适合。为了使得到的解更符合实际情况和实验结果,还应考虑加强圈的刚度。所以求解时使用能量原理,以能量函数的泛函变分即最小势能原理来确定圆柱壳的失稳临界载荷。     

圆柱壳开孔应力集中问题的边界元解法

本文将边界元法应用于圆柱壳。在建立积分方程时,作者建议用板的基本解叠加三角级数解作为圆柱壳的基本解,并导出了圆柱壳的边界元解法的基本公式。计算表明,使用该基本解,提高了计算精度。文中还提出了区域积分的处理方法。数值计算显示,用边界元法分析圆柱壳的开孔问题是十分有效的。     

材料属性对功能梯度圆柱壳模态频率的影响

准确预估功能梯度(FGM)有效材料属性是建立FGM圆柱壳动力学模型的重要举措,对于正确分析FGM圆柱壳的振动特性具有重要作用。引入三种材料模型以及四种组分梯度变化形式,基于一阶剪切变形理论和Hamilton原理推导了FGM圆柱壳的模态频率方程,探讨了材料属性和温度梯度对圆柱壳模态频率的影响。结果表明:Voigt和Mori-Tanaka模型预测FGM的有效材料属性较为接近,而Reuss模型预测值偏高,且FGM的有效材料模型受组分材料的影响;广义化指数梯度有利于提高结构在热环境下的模态频率。     

多轴向复合材料加筋壁板的定位及成型

针对复合材料多轴向加筋壁板提出了一种框架式的模具定位结构。在蒙皮成型模具上设置一个定位框架,从框架的梁上定位筋条成型模具。模具结构简单、操作方便并且采用特殊的真空袋封装方式可以成型出筋条尺寸精度高、位置精确的复合材料加筋壁板。     

玻璃钢加筋管环刚度的有限元优化设计

玻璃钢加筋管是一种性能比较优良的管道结构,但其结构较一般光面管复杂,目前还没有很好的设计方法。通过分析环刚度的概念确定了玻璃钢加筋管环刚度的有限元计算方法,然后以优化设计理论和方法为基础,对有限元中的优化设计方法进行分析,研究应用有限元分析软件ANSYS对玻璃钢加筋管环刚度进行计算及优化设计的方法。首先由内压确定最小管壁厚度,然后在满足管道环刚度设计要求的条件下,通过对加筋间距、加筋环截面的高度两个变量进行优化设计,使玻璃钢加筋管结构重量最轻,以达到在满足安全性要求的前提下成本最少的目的,对玻璃钢加筋管的设计及其应用具有一定指导意义。     

芯材增强对夹层圆柱壳屈曲性能的影响

应用有限元软件ANSYS,将表层和芯层的增强材料与芯材分开,采用8节点SOLID45实体单元,对增强型夹层圆柱壳建立物理模型,计算结构弹性屈曲的临界载荷。分析树脂量对提高点阵式及齿槽式增强圆柱壳轴向稳定性的作用,考察树脂材性、尺寸及分布等参数对屈曲载荷的影响,并将2种增强方式进行对比。结果显示:树脂柱以及树脂齿槽均可提高圆柱壳的抗屈曲性能,其中树脂材性对圆柱壳屈曲载荷的影响有限,而树脂柱和齿槽的疏密程度对圆柱壳的轴向承载能力有着明显的改进作用。总体上,齿槽式的增强效果比点阵式增强效果要好。     

土工格栅加筋透水混凝土力学性能试验研究

研究了双向土工格栅的加筋位置及层数对透水混凝土孔隙率、透水系数、强度和弯曲性能的影响.研究表明:透水混凝土的有效孔隙率和透水系数随着格栅加筋层数的增加而增加,加筋后透水效果良好.加筋透水混凝土的强度较不加筋试样提高显著,抗压强度和抗折强度分别提高至26.3 MPa和3.9 MPa.将格栅设置在距离试样底部1/3h(h为试样高度)处时,抗压强度最高.在透水混凝土梁中加筋格栅后,混凝土梁有显著的开裂后性能,梁的破坏模式由脆性破坏变为延性破坏,梁的韧性提高,裂缝的发展被抑制,弯曲破坏有预兆性.加筋一层格栅时,距底部1/3h处是提高梁弯曲性能最有利的位置.加筋两层格栅的透水混凝土梁开裂后的延性优于加筋单层格栅的透水混凝土梁.同时在距离底部1/3h和2/3h处加筋格栅的透水混凝土梁弯曲性能最好.     

组合载荷作用下圆柱壳开孔接管结构设计分析

采用应力分析法和极限载荷分析法,对在内压和支管外力矩作用下的圆柱壳径向开孔接管原结构、加筋结构和接管根部加厚结构进行应力分析和评定。结果表明:较之于原接管结构,接管根部加厚结构承载能力提高明显,而加筋结构在仅受内压时承载能力无甚改善,在组合载荷作用下承载能力有所增加;各接管分析结构基于应力分析法的最大应力位置和基于极限载荷法的最大应变位置并不一致,应力分析法评定结果较为保守,极限载荷法评定结果更合理。     

考虑厚度方向压缩影响的复合材料加筋壁板筋条-蒙皮界面失效表征方法

筋条-蒙皮界面失效对复合材料加筋壁板在后屈曲阶段的承载能力具有重大影响。研究表明,厚度方向的压缩会对复合材料加筋壁板的筋条-蒙皮界面性能产生影响。在前人研究的基础上,本文以数学方法推导出一种考虑厚度方向影响筋条-蒙皮界面失效表征方程。建立单元表征试验的有限元模型,利用虚拟试验确定了各项待定系数,给出了失效包面。该方法可用于指导单元表征试验的实施。     

橡胶芯烘干装置

正本实用新型涉及一种橡胶芯烘干装置,有效的解决了传统的橡胶芯生产出来之后带有水分,容易发生硫化作用,进而出现麻坑的问题;其解决的技术方案是包括内部为空腔的圆柱杆和支撑环,支撑环上设有与圆柱杆厚度相同的凹槽,构成圆柱杆插接在支撑环的凹槽的结构,支撑环内穿插有置于圆柱杆内的金属管,金属管的一端伸出圆柱杆,置于圆柱杆内部的金属管上设有     

一种废塑料热洗设备

<正>本实用新型公开了一种废塑料热洗设备,包括外壳,外壳包括固定外壳和活动外壳,固定外壳和活动外壳之间通过铰接连接,外壳的外壁中部设有外壳紧固环,外壳的内腔设有内壳,内壳包括固定内壳和活动内壳,固定内壳和活动内壳通过铰链连接,内壳的外壁中部设有内壳紧固环,通过     

复合材料加筋壁板优化设计

对于复合材料加筋壁板稳定性优化问题,由于涉及多个设计变量:筋条数目、筋条间距、筋条高度、筋条的铺层参数、面板的铺层参数等,本文采用具有多参数级联编码方式的遗传算法时基于稳定性设计要求的加筋壁板进行了优化.对复合材料T型加筋壁板结构重量优化的算例,验证了本文所用方法的有效性.     

化工容器壳体局部应力的计算与分析

采用解析法和有限元法对不同组合壳体即圆柱壳与球壳、圆柱壳与椭球壳连接处的局部应力进行了计算与分析,结果表明:两种算法计算得到的解的相对误差不超过±5%,说明两种算法所得的解是一致的。     

塔悬挂重沸器引起的局部应力计算

本文研究了塔悬挂重沸器引起的局部应力。在进行理论分析时,采用了有限单元法。把整个塔看成是由顶盖(椭球壳)、塔体(圆柱壳)、底盖(椭球壳)、裙座(圆柱壳)以及耳式支座(折壳)所构成的组合壳体,从而使分析更为准确,但又避免了用分析法所难以处理的问题。最初的研究是针对一个特制的实验塔设备进行的。除理论分析以外还做了实验研究。结果表明,用有限单元法计算由悬挂重沸器引起的局部应力可以获得较好的结果。在此基础上,又根据实际塔的不同的塔高与塔径比,不同的塔径与壁厚比,不同的衬板尺寸以及不同的载荷位置作了大量计算。最后的成果是一些用无因次参数表示的计算曲线。设计人员根据这些曲线可以求出各种不同尺寸的塔设备在不同位置的外载荷作用下的最大应力。作为示范,文中还附有计算实例。     

变刚度圆柱壳屈曲分析及铺丝路径优化

为提高变刚度圆柱壳的抗屈曲性能,设计两种铺丝方案并运用径向基函数代理模型优化两种铺丝方案中的参数。将ABAQUS和ANSYS的计算结果进行对比,验证ABAQUS建模的可靠性;运用ABAQUS分别对外压荷载、内压荷载、外压轴压组合荷载和内压轴压组合荷载下的变刚度圆柱壳进行屈曲分析,并由MATLAB实现径向基函数代理模型优化算法,优化铺丝方案中的设计参数。结果表明:对比铺设角度线性变化的铺设方案,铺设角度非线性变化有利于提高内压轴压组合荷载下圆柱壳的抗屈曲性能;对于内压轴压组合荷载下的圆柱壳,增大参数m和n可以提高优化后的屈曲荷载;两种铺丝方案优化后的屈曲临界荷载和铺丝路径十分接近,验证了代理模型优化的准确性。径向基函数代理模型优化复杂铺丝方案中的参数是可行的,其优化结果可为纤维变角度铺丝构件提供一定的参考。