压力容器筒体与补强圈间接触特性的研究

在应用薄壳理论对压力容器开孔补强结构进行分析时,常常假设补强圈与壳体间没有接触,对于该假设的合理性并没有相应的依据.文中采用ANSYS软件提供的非线性有限元技术, 分别模拟内压、接管横向、纵向弯矩作用下补强圈与圆柱壳体间的接触行为.分析与试验数据表明,有限元接触分析能很好预测补强圈的应力场,同时对补强圈与筒体之间的间隙量及开孔率对接触的影响也作了初步探讨.     

接管纵向弯矩作用下补强圈与壳体间的接触行为

在应用薄壳理论对压力容器开孔补强结构进行分析时 ,常常假设补强圈与壳体间没有接触 ,对于该假设的合理性并没有相应的依据。本文采用ANSYS软件提供的非线性有限元技术模拟了纵向弯矩作用下补强圈与圆柱壳体间的接触行为 ,分析了接触行为对整个结构最大应力的影响 ,考察了接触变形和接触压力的变化 ,同时还分析了补强圈与壳体之间的间隙变化及不同d/Di 值对接触压力的影响     

压力容器筒体与补强圈间的接触特性

在压力容器开孔补强的设计中，通常假设补强圈与筒体之间没有相互接触，其相互间的接触力对于结构的应力分布及强度的影响均未考虑，有限元接触分析可获得这种接触力，分析与实验数据表明，有限元接触分析能很好地预测补强圈的应力场。同时对补强圈与筒体之间的间隙量及不同开孔率对接触的影响也作了初步探讨。     

压力容器开孔与补强

论述对压力容器开孔的强度问题和等面积补强法。     

压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较

针对压力容器两种大开孔的补强计算方法———压力面积法和ASME法 ,分析了两种方法的异同 ,考证了ASME法计算公式的理论依据和由来 ,通过对某容器大开孔结构的两种方法进行计算比较 ,显示了其间的重大差异并由此对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出见解。     

压力容器的开孔补强圈技术

介绍了压力容器的开孔补强圈厚度、结构的选取及其焊接工艺。     

补强圈与筒体间几何间隙的影响—接管弯矩作用下

本文对接管弯矩作用下补强圈与简体间几何间隙对补强区局部应力的影响进行了试验研究和有限元分析。研究结果表明,在接管弯矩(包括纵向弯矩M_L,横向弯矩M_(?))作用下,补强圈的补强效果是明显的,它使开孔—接管附近的应力集中明显下降;由接管横向弯矩M_(?)在简体横向截面(θ=90°～270°)内产生的应力比接管纵向弯矩M_L在简体纵向截面(θ=0°～180°)内产生的应力高。同时表明,对接管弯矩截荷而言,补强圈与容器筒体间的几何间隙大小对简体上应力的大小及分布没有明显的影响。     

接管轴向推力作用下补强圈补强特性的研究

本文对接管轴向推力作用下圆筒形容器开孔—补强区的应力应变场进行了详细的试验研究及三维有限元分析。研究结果表明,在补强圈补强的范围内。容器上的应力包括孔边应力集中明显降低。但由于几何形状、尺寸的变化及焊缝的加强作用,在补强圈外边缘,特别在容器横向截面(θ=90°)内,容器中将出现一高的不连续应力,从而使该区域成为整个接管的危险区域。     

压力容器开孔补强的快速判别法

在压力容器设计过程中,为了使设备能够进行正常的工艺操作,满足容器制造、安装、检验及维修等要求,在壳体和端盖上往往需要有各种开孔并联接接管,例如:物料进、出口,测量和控制点,视镜、液面计孔,人孔和手孔等,所以,在压力容器上开孔是不可避免的。容器开孔以后,不仅整体强度受到削弱,而且还因开孔引起的应力集中造成开孔边缘局部的高应力,加上接管上有时还有其它的外载荷,而开孔结构     

补强圈与壳体接触特性的有限元分析

采用ANSYS软件的非线性分析方法,模拟分析了补强圈与壳体之间的接触行为。以一个水冷磁体容器开孔补强设计为例,分析补强圈与壳体在不同内压下,接触间隙对接触应力与最大应力的影响;同时采用间接的热-结构耦合分析方法,分析了接触间隙对热应力的影响,并对不同温度下,接触间隙对热应力的影响进行了探讨。     

锥形踏面和磨耗形踏面轮轨弹塑性接触性能的比较

用有限元参数二次规划法分析轮轨的三维弹塑性接触问题,对锥形踏面和磨耗形踏面的机车车轮与标准轨道组成的轮轨系统分别进行计算,并将得出的轮轨接触状态、接触力及接触应力场进行了分析比较,指出了磨耗形踏面耐磨的根本原因。这一方法为轮轨型面的优化设计提供了新的思路。     

轮轨几何接触的通解研究

从轮轨几何接触的最一般情况入手,分析并建立轮轨接触几何通解的模型;考虑轮对的横移和摇头对几何接触的影响,并考虑轮对在曲线轨道上运动时,动态轨道即轨道曲率、扭率、轨头翻转、轨道倾角的动态变化及轨道几何不平顺的动态变化等对几何接触的影响;同时考虑左右轮轨型面不对称的情况;得出了轮轨接触几何通解的方程式并给出了部分数值模拟结果。     

钢丝微动磨损过程中的接触力学问题研究

钢丝间的微动磨损以及由此引起的钢丝的疲劳断裂是提升钢丝绳失效的主要原因之一.以6×19点接触式提升钢丝绳为研究对象,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化,在自制的钢丝微动磨损试验机上进行钢丝试样的微动磨损实验,考察接触载荷和微动时间变化对钢丝试样磨损深度的影响.结果表明,钢丝试样的微动磨损深度随着接触载荷和微动时间的增加而呈增长趋势,但由于接触面积和接触应力在微动磨损过程中随着接触载荷和微动时间的变化而变化,使磨损深度在不同磨损工况下增长趋势不同.建立的钢丝接触有限元模型表明,接触区中心的最大接触应力随着接触载荷的增加而增大,随着嵌入深度的加深而减小.其结果验证了试验过程中接触面积和接触应力对磨损深度的影响关系.     

接触条件下组合结构的动力学分析

组合结构的动力学分析中因存在高度非线性的接触边界而成为有限元分析中的技术难点。文中直接采用接触单元和非线性算法,对组合结构进行模态计算和接触状态稳定性能分析。在分析接触算法中影响组合结构刚度矩阵变化的因素、在何种程度下可以将组合结构线性化的机理的基础上,讨论组合体受预紧力时的组合模态、不同摩擦因数对组合结构模态的影响,进行不同预紧力下组合结构抗干扰能力的计算。通过该理论得到的规律和结论可以指导其他组合结构的动力学计算,并且排除以往分析方法由于使用人员不同、分析经验不一样而导致的计算结果随机性和不正确性,对组合结构的动力学分析提出新思路、新方法。     

两任意轮廓弹性体接触应力计算的分形模型研究

为深入探求两任意轮廓弹性体接触的表面应力状态,在传统接触理论和新型分形接触模型理论的基础上,建立两任意轮廓弹性体接触应力计算的分形接触模型,并通过两球体的应用模型实例预测该模型,证明模型的正确性。该模型综合考虑两任意轮廓弹性体的微观因素和宏观特性对接触应力的影响,保证应力计算结果准确性更高,为进一步相关产品的接触应力计算提供新的理论方法。     

LOAD SHARING AND CONTACT OF HOURGLASS WORM GEARING

０　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｏｕｒｇｌａｓｓｗｏｒｍｇｅａｒｉｎｇｉｓｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｕｓｅｄｆｏｒｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｈｈｅａｖｙｌｏａｄｓ．Ｐｒｉｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｉｔｓｇｅｏｍｅｔｒｙｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｈｏｕｒｇｌａｓｓｗｏｒｍｇｅａｒｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｒｒｏｒ,ｉｍｐｒｏｖｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙａｎｄｍａｃｈｉｎｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎ［１,２］．Ｈｏｗｅｖｅ…     

大型回转窑支承系统的力学行为分析

对操作工况下大型回转窑支承系统的力学行为规律进行理论分析和接触非线性有限元仿真.根据轮带结构和运行特点,解析导出轮带内壁受简体的压力分布公式,修正了长期以来前人轮带压力公式的不妥之处.基于Ansys及其APDL( Ansys parametric design language)编程,实现对支承系统的多体接触模型在分布压力、摩擦转矩和预紧配合作用下的复杂加载及其边界非线性有限元模拟,获得回转窑支承系统的变形与应力分布规律.结果表明,轮带与托轮之间是循环挤压过程;每回转一周,轮带内外表面的等效应力经历五次脉冲循环,在与托轮接触处的峰值应力达最大.托轮外表面也存在较高接触应力.循环应力集中是使轮带与托轮发生表面疲劳失效的根本原因.过盈配合与支承载荷的双重作用,导致轮孔在与轮轴的配合端面成为托轮强度的最薄弱部位,可解释轮孔开裂或喇叭口失效现象.摩擦转矩使载荷偏置,导致支承系统应力分布非对称,故左右对称模型只适用于停工状态,对操作工况是不准确的.这些认识对回转窑支承系统的设计、检修和窑线调整具有参考价值.     

几何非线性在机翼结构设计中的影响研究

基于MARC2003非线性有限元计算软件,比较翼根短盒段、翼根长盒段以及整体机翼结构的非线性稳定性分析结果。通过上述比较发现工程上常用的方法,即以危险部位代替整体结构并以线性计算出的节点位移,作为非线性计算的边界条件进行非线性稳定性计算,将会带来较大的误差,因此不宜在稳定性设计中采用。随后,从机翼挠度变形和翼尖扭角两个方面出发,通过与线性分析相比较,阐明非线性行为随飞行过载演变的历程,从而得出结论,在过载系数小于2时非线性对挠度变形的影响不大,相比之下非线性对扭角的影响却尤为突出,因此在机翼扭转刚度设计以及气动弹性设计中必须考虑非线性的影响。     

点焊搭接接头中的应力分布及接头疲劳行为研究

基于实际点焊接头硬度分布的分析,建立了包括熔核,热影响区和母材的单点点焊搭接接头计算模型。用三维弹塑性有限元分析方法,全面分析了点焊搭接头的应力分布情况。分析结果表明：接头搭接区内表面上焊点边缘处的应力集中是接头高周疲劳裂纹起裂和扩展的决定因素。焊点边缘附近区域中的存在的高应力,导致高周疲劳裂纹由强度较低的母材起裂并扩展。