异形管板换热器应力分析与评定

通过有限元温度场分析及温度场与应力分析的耦合数值计算,实现了异形管板换热器温度载荷与压力载荷同时作用下的有限元应力计算。采用JB4732—1995《钢制压力容器———分析设计标准》的应力分类及强度评定方法对分析结果进行了评定,实现了在构建异形管板换热器真正实际结构有限元模型下的应力分析与评定。     

SRT—Ⅲ型裂解炉辐射段炉管系温度测定与内力分析

测定了ＳＲＴ－Ⅲ型裂解炉辐射段炉管管系固体外表面的温度场，建立了该管系的有限元应力分析模型，利用ＳＡＰ５有限元分析软件，考虑管系的温度载荷、重力载荷和内压载荷，计算了管系的内力分布。提出了复杂管系内计算炉管蠕变应力水平的方法。结果表明，炉内温度场调整对管系的受力状态影响不大，管系结构中固有的内力是造成管系弯曲变形的主要原因。     

煤气发生炉水夹套强度计算

根据热量衡算的结果对水夹套结构整体温度场的分布进行了模拟,并通过有限元计算模型进行了结构的应力分析和强度计算.分析总结了夹套结构安全的影响因素,指出温度载荷可影响设备的正常运行.水夹套应力分布规律可为结构的优化设计提供一定的理论依据.     

烟气脱硫洗涤塔大开孔应力分析及评定

按照某催化裂化装置烟气脱硫洗涤塔塔体设计受载条件下受到的重力、压力、风载荷、地震载荷及温度载荷的组合参数进行了应力场数值模拟。采用实体单元建立洗涤塔有限元分析模型;运用有限元分析软件ANSYS对其温度场、应力场及温度-应力耦合场进行了数值模拟。最后依据JB 4732—1995对计算结果进行校核,结果表明脱硫洗涤塔的设计满足要求。     

U形管式釜式重沸器的有限元分析

对某U形管式釜式重沸器建立有限元模型进行温度场及应力场分析。结果表明:管板温度场分布存在明显的"表皮效应"现象,使得管板靠近壳程侧布管区表面的较薄一层区域内存在较大的热应力。此应力属峰值应力,为此在疲劳分析时必须计及。此外还分析了管板温度载荷和压力载荷对U形管板产生一次应力与二次应力的机理及应力分布规律,诠释了压力载荷与温度载荷对U形管板应力的叠加状况,指出在U形管板应力分析中对管箱筒体局部应力校核是必要的,且应以一次应力进行控制。     

基于ANSYS的焦炭塔动力学分析

利用ANSYS软件建立了焦炭塔应力场分析的有限元模型,结合风载、地震载荷等对焦炭塔进行了分析,计算了各工况下焦炭塔的应力与强度。利用有限元模型对焦炭塔操作过程各阶段的载荷进行了分析计算,结果表明,焦炭塔在风载与地震载荷下能够安全平稳运行。     

采用ANSYS进行压力容器管口局部应力计算方法的比较

压力容器管口局部应力计算主要采用WRC107及WRC297或者有限元应力分析的方法。文章详细阐述了采用ANSYS进行有限元应力分析时,对管口外载荷的传统处理方法、CERIG法及MPC法三种方法,并分析了上述方法的优缺点及其原因,提出了适合于压力容器管口局部应力计算的MPC外载荷处理方法。     

塔架式单点系泊系统中软钢臂结构强度和疲劳分析

阐述从系泊时域分析结果中筛选极端工况软钢臂结构设计载荷的方法,采用考虑惯性释放的有限元算法计算结构应力的过程,并推荐结构强度和稳定性校核的接受衡准。根据疲劳载荷长期分布,采用有限元方法计算相关各疲劳载荷对应的疲劳应力因子,进而求得所有位置疲劳应力的长期分布,采用确定性疲劳分析方法计算疲劳寿命。     

油藏渗流与应力耦合分析中的有限元等效结点力的计算方法

在岩土力学与渗流力学相结合的基础上，建立了油藏渗流与应力耦合作用的数学模型，给出了耦合分析的数值模型和数值求解的思路和步骤。要实现这一耦合分析过程，建立了单元平衡方程，给出了单元等效结点力的计算表达式，对表达式中的自重载荷、孔隙压力载荷、表面力载荷分别进行了分析，并对初应力载荷进行了计算。根据这些计算方法，在建立了单元刚度矩阵、计算了单元等效结点力、形成单元平衡方程之后，将这些方程集合起来，形成总体平衡方程。通过对总体平衡方程求解，即得各结点的位移值及应变、应力场分布。根据有限元的基本理论，建立了油藏渗流与应力耦合分析中的有限元等效结点力的计算方法，为实现油藏渗流与应力耦合分析提供了有效的途径。     

深水半潜式钻井平台冗余强度评估

为评估深水半潜式钻井平台冗余强度,应用SESAM软件,建立了深水半潜式钻井平台破损结构的有限元模型,并依据生存工况计算设计波参数,通过计算获得生存工况下六种波浪载荷。然后再将设计波浪载荷施加到结构模型上,通过结构有限元计算分析获得了总体结构的应力计算结果和应力分布趋势,通过对比完整结构与破损结构的最大应力的变化,对半潜式钻井平台的破损强度进行了评估。     

固定管板换热器壳体与管子的受力分析及其危险工况的考证（一）

根据ＧＢ１５１《钢制管壳式换热器》中管板计算所采用的结构分析原理，分析换热器壳体与管束在机械载荷及温差载荷作用下应力的产生机理，得出壳体、管子的应力与载荷的相应关系。进一步分析壳体、管子应力形成危险工况的可能性，指出＂真正危险工况＂的危险应力及形成条件。阐明ＧＢ１５１管板计算方法，对整个换热器的强度是有保障的。根据弹性分析原理，提出了危险工况的简单判别方法。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

大型管板拼焊应力有限元分析

反应器管板直径和厚度较大,焊接处于自由状态,没有任何约束,很难控制由于焊接应力、温差应力等造成的管板变形。为控制管板的变形,通过对管板焊接过程进行有限元分析计算,探讨了管板焊接过程中各个焊接时刻的温度、焊接应力、应变及变形分布规律,并根据计算结果确定了合理可行的能有效控制管板焊接变形并保证焊接质量的焊接方法和焊接工装。     

特殊结构填函式换热器的管板设计

在分析固定管板换热器管板应力的计算原理基础上,指出了该特殊结构的填函换热器,由于其管板周边的剪力和弯矩为零,不会引起管板的整体弯曲应力,故可视为极端状态的固定管板换热器。在进行管板厚度设计时可免除整体弯曲应力的计算,仅按小圆板模型进行计算,且在结构上满足制造要求的最小厚度即可。     

双管板换热器管板设计厚度探讨

由于双管板换热器管板结构的多样性,其管板厚度设计方法目前国内没有标准可依,国外TEMA标准也仅给出了3种设计计算模型。针对某U形管及固定管壳式换热器双管板结构,根据SW6软件相应模块进行管板厚度近似计算,在此基础上采用ANSYS软件对管板模型结构进行热应力分析并进行优化设计。分析结果表明,双管板换热器管板厚度采用SW6软件近似计算是安全的,但结果过于保守。有限元优化设计有效地降低了管板厚度,为双管板换热器管板设计提供了有效手段。     

特殊结构柔性薄管板的工程计算方法

柔性薄管板是一种特殊结构的薄管板,国内外均采用有限元法进行设计计算。文章在论证一种安全替代计算模型的基础上,应用JB 4732附录Ⅰ"管壳式换热器管板的应力分析"方法,并运用一次结构法原理控制强度,得到与有限元分析极为接近的设计结果。文中还讨论了影响柔性薄管板强度的诸因素的合理设计。     

挠性薄管板废热锅炉管板冲蚀失效分析及修复

介绍了内孔焊挠性薄管板废热锅炉管板冲蚀后管束内漏的故障情况。从结构设计、操作运行等方面分析了管板冲蚀失效的机理,制定了详细的管板堆焊修复方案,通过理论计算验证了修复后管板强度满足要求。修复后废热锅炉高负荷稳定运行超过1 a,工艺气出口温度满足生产要求,可为同类设备的故障修复及维护改进提供参考和借鉴。     

固定管板釜式再沸器换热管轴向应力分析

建立了某固定管板釜式再沸器的有限元分析模型,计算了其操作工况下换热管的轴向应力,并对换热管各项应力进行了评定,同时应用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所述方法对该再沸器换热管轴向应力进行简化计算。结果表明,2种方法计算所得的最大轴向压应力均位于管束中心,其值仅相差4.5%;有限元法求得的换热管最大拉应力位于管束上部,其值约为JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》简化方法计算结果的1.8倍,说明不宜采用简化方法对固定管板釜式再沸器换热管轴向应力进行计算。     

高压U形管换热器管板设计

通过实例对美国的TEMA标准和ASMEⅧ-1与我国的GB151标准的管板计算进行分析、比较。对特殊结构管板计算进行应力分析。     

波节管换热器管板应力分析

笔者利用有限元分析软件ANSYS,建立了波节管换热器的模型并进行了有限元分析,重点介绍了波节管换热管板的应力分布情况,并用实验应力测试方法进行了验证,两者有较好地吻合。此研究结果为波节管换热器管板的设计提供了有力的依据。