核级电动闸阀抗冲击性能数值模拟

为研究核级电动闸阀的抗冲击性能,建立了受设计压力、温度及设计冲击加速度等载荷共同作用的核级电动闸阀有限元模型.利用ANSYS分析软件,对该阀门进行模态分析,结果表明可采用等效静力法分析阀门的抗冲击性能.基于等效静力法,分别分析了阀门在组合载荷冲击作用下的谐响应及静力学特性.谐响应分析结果表明,闸阀系统在承受按简谐规律随...     

舰船用高压空气站抗冲击分析

为评价舰船用高压空气站在舰体受水下爆炸冲击时的安全性,对其进行了抗冲击分析。在ANSYS基础上进行二次开发,根据动态设计分析方法(DDAM)确定冲击设计谱,计算冲击载荷和工作载荷作用下的冲击响应。储气瓶的最大应力211MPa,支撑框架最大应力203MPa,均小于材料的屈服强度,表明设备的抗冲击性能满足国军标GJB1060.1的要求。支撑框架在垂向冲击下的安全系数较小,应在干燥过滤器安装处加强刚度。分析过程可为同类设备抗冲击设计作参考。     

调节阀附加耦合负载的形成机制

舰船执行复杂战术动作时,舰船调节阀承受着流体振荡导致的附加耦合负载,导致阀门动作异常,危及舰船安全.为了保证舰船调节阀在调节过程中的安全及可靠,基于ANSYS Fluent建立了调节阀的有限元模型,分析舰船突变工况下调节阀的阀芯轴向受力及流体压力,讨论调节阀在不同的阀芯移动方向和不同阀门入口压力下的阀芯负载变化,揭示舰...     

基于瞬态动力学的船用止回阀抗冲击分析

以舰船阀门抗冲击分析要求反应谱为目标谱反演了对应的冲击时程波,基于Ansys利用瞬态动力学方法对某船用轴流式止回阀的抗冲击性能进行分析,直接在Ansys中实现了阀门在冲击载荷和连续工作载荷共同作用下应力结果的叠加.通过对应力计算结果的校核分析,证明设计的轴流式止回阀能够在要求的冲击载荷和连续工作载荷共同作用下保证结构的...     

基于DDAM方法的某舰载火控雷达抗冲击仿真计算

通过建立某舰载火控雷达天线及天线座有限元模型,采用DDAM分析方法,结合GJB 1060. 1相关规定,对火控雷达天线及天线座进行了在加速度载荷作用下的垂向、横向、纵向的抗冲击性能仿真计算。由计算结果可知,结构在承受冲击载荷作用下,应力较大的部件主要是锁紧螺母和左右半轴,其余部件承受的应力相对较低。因此在结构设计和材料选取过程中需要对锁紧螺母和左右半轴着重考虑,使其在抗冲击性能方面满足GJB 1060. 1及相关规范和设计要求。     

核级风道调节阀的抗震分析

为了验证阀门的抗震性能,基于有限元分析方法,应用NASTRAN计算阀门整机的振动模态以及在承受地震载荷及组合载荷共同作用下的应力及变形,然后根据ASME规范对承压边界部件作出应力评定和强度校核。结果表明,该核级风道调节阀在地震载荷及组合载荷作用下能保持结构完整性。     

某燃气轮机高压转子—涡轮抗冲击性能研究

燃气轮机高压转子—涡轮受到冲击载荷作用时,可能会导致燃气轮机的破坏。采用Hy-perMesh对某燃气轮机高压转子—涡轮进行有限元建模,并设置了边界条件,利用三角形变化历程分别从垂向和水平方向作为冲击载荷输入,对高压转子—涡轮进行冲击动响应计算和分析,结果表明高压转子—涡轮对加速度冲击载荷的动态响应特性与冲击载荷的峰值、加载方向有关,动叶片部位是高压转子—涡轮结构抗冲击的危险区域。所得结论对燃气轮机抗冲击方面的研究具有一定的参考价值。     

舰用燃气轮机抗冲击时域模拟研究

舰用燃气轮机的抗冲击能力对舰船生命力和战斗力非常重要。用Ansys软件,采用实体建模技术,同时考虑各种非线性因素,建立某舰用燃气轮机的有限元模型,利用正负三角波历程的加速度载荷,在时域上分别从垂向、横向和纵向对其进行冲击加载试验。结果表明支架为燃气轮机抗冲击薄弱环节,通过对支架进行抗冲击分析,研究其冲击动态响应特性,并根据支架的抗冲击能力对其进行优化设计,得到提高舰船设备抗冲击能力的方法。所得结论可对开展舰船设备抗冲击方面的研究提供一定参考。     

动车组风缸安装结构强度与疲劳的仿真分析

动车组风缸安装结构在车辆运行过程中受到横向、纵向、垂向三个方向的冲击载荷作用,载荷工况相对复杂,为评估其强度与疲劳寿命,指导产品设计选型与结构优化,对风缸安装结构进行了冲击强度、疲劳强度和风缸组成模态仿真分析。计算结果表明,风缸安装结构冲击强度和疲劳强度满足轨道车辆标准要求,符合轨道车辆的安全运营需求,也为其他车下吊挂设备强度分析提供了可靠的依据。     

多杆隔冲装置动力学特性分析

为提高舰载设备服役期间的抗冲击性能,须在舰船和舰载设备之间安装隔冲装置。首先,以多杆并联构成的隔冲装置为研究对象,基于坐标变换矩阵,根据螺旋理论和多维隔冲的基本原理建立多杆隔冲装置动力学模型;其次,应用正则模态矩阵变换思想求解动力学方程,获得多杆隔冲装置自由响应和受迫响应解析解,并与机械系统动力学自动分析（automatic dynamic analysis of mechanical systems,简称ADAMS）的仿真响应结果进行对比;最后,对多杆隔冲装置进行落锤式冲击试验。结果表明：多杆隔冲装置能够有效隔离标准规范下的强冲击载荷,横向、纵向冲击隔离率达到97.79%,垂向冲击隔离率达到95.34%;仿真与理论结果契合度高,理论模型具有有效性;试验与仿真响应差值在3%左右,冲击隔离率随冲击载荷的提高呈增大趋势,装置在强冲击环境下仍具有良好的抗冲击能力。该结果可为多杆隔冲装置隔离舰载设备冲击载荷提供理论参考和数据基础。     

电站锅炉用脉冲式安全阀的改进

电站锅炉用冲量安全装置主要由脉冲式安全阀、截止阀和节流阀等组成 (图 1 )。脉冲式安全阀由主阀和辅阀组成。当锅炉内介质压力超过允许值时 ,辅阀开启 ,蒸汽进入主阀活塞室 ,使主阀开启并排汽。待锅炉内的余压排除后 ,辅阀关闭 ,切断进入主阀内的蒸汽 ,主阀在弹簧和介质的作用下自动关闭。辅阀为直接载荷作用式安全阀 ,即弹簧式安全阀 (图 2 )。该阀通过调节弹簧调节阀门的开启压力 ,即整定压力。辅阀的上部带有开启和关闭用电磁铁 ,关闭用电磁铁平时可以不通电 ,但当阀门密封面泄漏时 ,可以长期通1 1 0Ｖ端电压使阀门密封 ,或当机械调整…     

一种核级仪表阀的抗地震冲击研究

介绍了核级仪表阀抗地震冲击分析的要求。基于有限元分析方法,应用ANSYS对有、无压力和热预应力的情况进行了对比研究,计算阀门整机的振动模态以及在承受地震载荷共同作用下的应力及变形,然后根据ASME规范对阀门的工作部件做出应力评定和强度校核。结果表明,该波纹管核级仪表阀在标准地震载荷及设计组合载荷作用下能保持结构完整性和可运行性。     

一种电站用超(超)临界锅炉调节阀临界流流场特性分析

针对超(超)临界电站锅炉调节阀在国产化进程中汽蚀失效问题,结合某电站调节阀出现的阀门管配系统底板汽蚀击穿现象,基于两相空化流动控制方程和Fluent流场数值模拟手段,展开对该调节阀及其管配系统流场特性分析并进行了结构优化。模拟结果表明,原锥压式调节阀在开度较小的情况下介质发生了严重的汽化现象,气化率达90%以上,介质速度高,以至于底板被冲击至击穿。根据电站锅炉用给水泵流量结构特性,提出一种笼罩式调节阀,优化结构在喉口区域含汽量减少了32.75%,盲板附近的速度降低79.03%,管配系统安全。模拟结果较好的展现了阀门流场的分布规律,为该类调节阀结构设计与优化提供了理论指导,对该类阀门国产化起到积极的意义。     

复合材料缠绕压力容器冲击损伤分析

基于复合材料经典层合板理论和冲击动力学理论,采用Chang -Chang损伤准则对受低速冲击后的复合材料缠绕层进行损伤判定,并进行相应的刚度折减,分析复合材料纤维缠绕压力容器在冲击载荷作用下的动态响应和损伤状况.结合动力松弛法分析冲击能量对不同工作压力下复合材料缠绕压力容器抗冲击性能的影响,并对压力容器不同部位的抗冲击敏感性进行了相应研究,预测出压力容器的缠绕层损伤特征和最不利的冲击位置.     

大位移桥梁伸缩缝的垂向动力学响应研究

以大位移桥梁伸缩缝为研究对象,应用动力学分析的理论方法,并结合数值计算,进行了垂向动力学研究。其中,建立了完整的垂向动力学理论模型,即模拟在行驶的汽车通过伸缩缝的整个过程中,汽车载荷的冲击对伸缩缝垂向振动的影响。并且结合载荷形式,对完整模型的方程组进行联立求解,计算了不同车速下伸缩缝的垂向振动响应。计算结果,用于对研究载荷的冲击系数以及大位移桥梁伸缩缝的关键部件结构参数,从而为伸缩缝的合理化设计提供理论依据。     

被动式Stewart隔冲平台的刚度特性

建立了Stewart隔冲平台的运动微分方程,分析了隔冲平台3个方向的动态刚度特性,讨论了刚度大小对平台抗冲击性能的影响,对隔冲平台进行了落锤式冲击试验,并与仿真结果进行了对比。研究结果表明:被动式Stewart隔冲平台的三向动态刚度近似呈线性;隔冲平台的横向冲击隔离率大于纵向冲击隔离率,纵向冲击隔离率大于垂向冲击隔离率;试验所得的冲击隔离率达到86.39%以上。研究成果可为Stewart隔冲平台在船舶设备抗冲击中的实际应用提供理论和试验依据。     

冲击载荷下某船用起重机贮存强度评估

冲击载荷作用下舰船设备的抗冲击能力是其生命力的重要组成部分,因此,在某船用起重机三维实体建模的基础上进行简化,并构建抗冲击计算模型。采用DDAM谱分析法对模型开展模态分析,将规定冲击谱作为输入,综合模态分析结果得到了该船用起重机冲击载荷下的最大应力和位移。通过ISO应力剪裁图对仿真数值进行分析,剔除了由模型自身及网格划分方法引起的应力集中点,对该船用起重机在给定冲击载荷作用下的强度进行了数值仿真与评估。仿真结果表明,在受到三个方向冲击时,扣除应力集中的影响,船用起重机的最大应力均小于材料的屈服极限,各部件不会产生断裂或永久性的塑性变形,设备抗冲击安全性满足要求。     

V型球调节阀涡流噪声模拟及降噪设计

针对V型球调节阀流制噪声过大的问题，通过大涡模拟和声比拟方程相结合的方法，对V型球调节阀的内外声场进行了三维仿真模拟以及试验测试，研究了阀门涡流噪声分布特征。研究发现，高声压级频率集中在0～1 200 Hz，在整个频段上声壁面压力脉动（AWPF）对噪声贡献远高于湍流壁面压力脉动（TWPF）。基于涡声理论探究了V型球阀芯的开孔参数对噪声的影响，改进后的阀门流致噪声下降了约10 dB(A)。研究结果可为低噪声V型球调节阀的设计提供计算方法和优化方向。     

加氢装置关键调节阀的选型计算

介绍了加氢装置关键位置用调节阀的功能和作用,结合某加氢装置实际运行参数,通过探讨阀门选型计算中汽化压力对阀门流通能力的影响,提出了热高压分离器液位调节阀、冷高压分离器液位调节阀及其他关键位置高压差调节阀在选型计算时汽化压力的确定方法,通过前后计算C_v值和阀门开度的比较,论述了阀门在计算选型时确定合理汽化压力的重要性;同时阐述了调节阀选型的一般要求,尤其针对热高压分离器液位调节阀运行工况的特殊性,提出了阀门在抗硫化氢应力腐蚀、材料选型、特殊结构、泄漏等级等方面的特殊选型要求;该选型方法可向国内各阀门制造厂推广。     

浮动堆设备闸门瞬态热固耦合数值模拟研究

浮动堆设备闸门与陆上核电站不同,其不仅需要承受海洋环境引起的冲击、纵横摇摆载荷,而且LOCA事故下安全壳内温度和压力相应引起的载荷变化将更加剧烈,设备闸门由于外部复杂环境和内部瞬时传热使结构应力与应变的不均匀分布而导致结构破坏.因此,需形成浮动堆环境条件下设备闸门的安全评估方法.讨论有限元方法计算结构耦合热应力的基本原...