聚乙烯装置产品出料罐应力分析及疲劳评定

运用;ANSYS;有限单元法来对聚乙烯装置最重要设备之一产品储料罐进行应力分析和疲劳评定,根据结构的基本设计参数将结构分成两部分,施加不同的边界条件分别进行应力分析,对两个结构选择不同路径进行应力评定,并找到应力值最大点,对此处做疲劳计算,结果均满足国家标准JB-4732-1995的强度要求.     

立式储罐结构超压失效分析

建立了储罐有限元分析模型,研究了储罐内部超压对罐底板变形的影响,同时分析了储罐超压对含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明,储罐超压会导致罐底板发生提离变形,并且会导致含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子增大,增加角焊缝结构失效的可能性。     

汽爆罐快开齿啮法兰结构的有限元分析

通过面-面接触单元模拟汽爆罐快开齿啮法兰的啮合齿接触过程,运用整体有限元应力分析的方法对汽爆罐快开齿啮法兰结构进行计算与分析,对危险截面进行了强度评定和疲劳分析.     

压力喷放罐的疲劳寿命分析

以有限单元法为依据,对工程实际应用中的压力喷放罐进行了疲劳寿命分析,并通过疲劳试验对其疲劳寿命进行了验证。     

ASME Ⅷ-2中基于弹-塑性应力分析和当量应变的压力容器疲劳评定方法

基于弹-塑性应力分析和当量应变的压力容器疲劳评定方法是新版ASMEⅧ-2提供的三种疲劳评定方法之一。在用有限元法实施时,规范提供了两条途径:逐一分析法和两倍屈服法。介绍了基于弹-塑性应力分析疲劳评定方法的基本原理,讨论了逐一分析法和两倍屈服法之间的区别联系、优势局限及对有限元分析软件的不同要求,并简述多轴应力应变条件下如何获得用于疲劳分析的交变当量应力。     

压力容器角焊缝应力分析方法研究

以立式压力容器为例,研究了支座垫板与承压壳体间角焊缝的应力分析和疲劳评定的计算方法。建立了一体模型和接触对连接模型,发现最大应力发生在角焊缝与封头外表面连接点上,断裂位于非承压部件上并沿着焊缝宽度方向扩展。在疲劳评定时,将两种建模方法的计算结果与JB 4732中规定的角焊缝疲劳减弱系数法的计算结果进行对比,发现这两种计算结果几乎一致,而JB 4732规定的方法更偏于保守。故可以采用较简便的一体模型方法。     

容器特殊法兰的计算

通过使用CONTACT单元对快开特殊法兰进行分析,从而得到了这种特殊形式法兰的受力特点和力学分布规律,然后对这种特殊法兰进行了应力评定以及疲劳寿命计算。工程表明,此方法设计的特殊法兰满足应力和寿命要求。     

压力容器快开门法兰的接触分析

通过接触单元来数值模拟压力容器快开门法兰的接触过程,得到了其受力特性和应力分布规律,并对其危险截面进行了强度评定和疲劳分析。工程实践表明,按该方法设计的法兰满足结构强度和寿命要求。     

1000m3氧气球罐应力分析设计

介绍了1000d氧气球罐的应力分析设计,分别对球罐整体及其上下极开孔结构压力试验工况、操作工况、地震工况和压力波动疲劳工况的应力进行了有限元分析,对其应力进行强度和疲劳寿命评定校核。     

大型储罐角焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子数值计算

针对大型储罐典型失效模式——角焊缝开裂,利用ANSYS建立有限元模型求得角焊缝焊趾附近精确应力场;采用1/4节点奇异单元法和混合网格扩展法建立角焊缝焊趾表面半椭圆裂纹模型并求解应力强度因子;讨论了裂纹深度半长比a/c、裂纹深度板厚比a/t、焊脚尺寸板厚比Lw/t和焊趾角θ对应力强度因子数值分布的影响。计算结果表明:角焊缝焊趾表面裂纹应力强度因子沿裂纹前沿呈U形分布,在表面点取得最大;随着裂纹深度a的增加,表面点应力强度因子有增大趋势,而最深点的焊接放大效应则逐渐减小。     

溶液罐封头偏置接管应力有限元分析

为了分析带偏置接管的溶液罐封头局部区域的应力分布,对该特殊结构进行三维有限元分析,并且采用分析设计方法对该封头进行强度评定。计算结果显示,最大应力发生在封头接管的边缘焊缝处,在此基础上分别在不考虑焊缝结构和增大局部载荷的条件下进行计算和分析,并对结果进行比较,得到相应情况下的应力分布,为工程设计和应力分析提供参考。     

当量实心板法在大型管壳式换热器管板设计中的应用

大型非规则布管的管板难以使用全实体单元进行有限元分析。建立与实际结构相符的3D模型，并按照ASMEⅧ-2附录5-E中的当量实心板法进行应力分析与评定，是工程中常用的方法。详细介绍了该方法的计算过程和评定准则，并与全部实体单元模型的结果进行对比，表明该法安全可靠；采用GB/T151—2014中的评定准则与全部实体单元模型的结果进行对比，表明该评定准则对非规则布管结构应分工况谨慎使用。     

不同外推法及网格精度对焊接接头疲劳寿命计算结果的影响

针对EN 13445中使用外推法估算焊趾处的结构应力,探讨不同的外推法、不同的网格精度以及不同的表面应力取法对疲劳寿命计算结果的影响,对工程上压力容器焊接接头处的疲劳寿命计算具有参考意义。     

柱销式快开压力容器整体有限元应力分析

介绍了一种新型柱销式快开门压力容器,通过接触单元来模拟柱销与销孔的接触过程,建立了基于整体有限元应力分析和应力分类评定的分析设计方法。大量工程设计表明,按该方法设计的压力容器满足结构强度和疲劳寿命的要求。     

含表面裂纹群的PTA加压罐的安全评定

以断裂力学为方法，以“合乎使用”为原则，在对ＰＴＡ加压罐进行了外观检验、无损检测、应力分析及材料性能分析后，采用流变应力准则，对其焊缝热影响区附近的表面裂纹群进行了安全评定。评定结果表明，在现有的操作压力水平下，含表面裂纹群的在用加压罐可以继续安全使用，不必进行任何返修。     

压力容器焊缝疲劳应力概率分布研究

疲劳应力监测是针对含缺陷压力容器进行结构健康监测和安全评估的重要手段。基于焊缝疲劳应力监测数据和其概率密度函数,可以详细了解压力容器的实际运营状况和准确评估结构剩余寿命。本文以直角光纤光栅(FBG)传感器对环焊缝结构应力时程监测数据为基础,分析研究疲劳裂纹热点区在随机载荷作用下的疲劳载荷谱特征。首先,基于三向应力监测数据样本计算其等效应力时程;然后采用雨流计数法处理等效应力时程,输出整个历程中各次应力循环的均值和幅值;最后,拟合均值和幅值的概率分布函数,并进行概率密度函数的参数估计和检验。研究结果表明:压力容器焊缝疲劳等效应力谱的均值循环次数呈正态分布,幅值循环次数呈Weibull分布。     

压力容器开孔接管的疲劳分析

对某开孔接管补强结构进行了应力分析和疲劳分析,并与JB/T4732-95中应力指数法的分析结果对比后可知,用应力指数法得出的疲劳寿命偏于保守。     

关于压力容器设计规定中疲劳分析部分的建议

本文通过实测16MnR 和18MnMoNb 的疲劳试验数据,采用 ASME 的方法获得了一条疲劳设计曲线,并将它与 ASME 规范中相应的曲线,BS5500的曲线进行了对比。同时比较了17个实物容器部件的试验数据,还参考了国外同类容器试验数据。在此基础上提出在我国将要编制的以应力分析为基础的设计规定中采用 BS5500曲线的建议。文中还分析了填角焊缝的疲劳强度减弱系数,必须进行疲劳分析容器的范围和疲劳载荷的实验应力分析等问题。     

干气压缩机入口缓冲罐接管焊缝泄漏分析及处理

研究了某公司干气回收装置干气压缩机入口缓冲罐接管焊缝开裂泄漏的问题，通过对开裂的接管焊缝进行了切割取样，进行化学成分分析、宏观观测、拉伸试验、冲击试验、金相检验和裂纹附近各区域的硬度检测，结果表明接管材质满足标准。结合活塞式压缩机工作原理，确认该压缩机正常运行中气路管线振动较大，泄漏点的开裂是受应力引起的疲劳裂纹。裂纹部位存在交变应力，这种振动和交变应力促使缓冲罐接管角焊缝开裂。针对管道振动形态采取了多种手段进行减振处理，处理后振动幅值下降了56%，大大降低了干气泄漏着火的风险，满足了装置安全平稳运行的要求。     

高风险焊缝区疲劳应力概率分布研究

疲劳应力监测是针对含缺陷设备进行结构健康监测和安全评估的重要手段。基于焊缝疲劳应力监测数据和其概率密度函数,可以详细了解焊接结构件高风险易裂区的实际运营状况和准确评估结构剩余寿命。本文以直角光纤光栅(FBG)传感器对起重机械的典型焊缝结构进行监测,以其应力时程监测数据为基础,分析研究起重机疲劳裂纹在随机载荷作用下的疲劳载荷谱特征。首先,基于三向应力监测数据样本计算其等效应力时程;然后采用雨流计数法处理等效应力时程,输出整个历程中各次应力循环的均值和幅值;最后,拟合均值和幅值的概率分布函数,并进行概率密度函数的参数估计和检验。研究结果表明:起重机械典型焊缝疲劳等效应力谱的均值循环次数呈正态分布,幅值循环次数呈Weibull分布。