侧线进料三通接管结构应力强度评定

针对侧线进料三通接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定。分析结果显示,此三通接管结构满足JB4732--1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。     

含环向裂纹等径焊制三通极限压力（I）——有限元分析

采用三维弹塑性小变形有限元技术,对内压下含以腹部为中心的环向裂纹等径焊制三通的极限载荷进行了系统分析.结果表明,浅裂纹(a/T≤0.5)和短深裂纹(a/T≥0.75)对极限压力影响很小,肩部中心裂纹对三通极限承载能力的削弱远小于腹部中心裂纹.此结果可为压力管件完整性评估提供基础数据.     

含环向裂纹等径焊制三通极限压力(Ⅰ)--有限元分析

采用三维弹塑性小变形有限元技术,对内压下含以腹部为中心的环向裂纹等径焊制三通的极限载荷进行了系统分析.结果表明,浅裂纹(a/T≤0.5)和短深裂纹(a/T≥0.75)对极限压力影响很小,肩部中心裂纹对三通极限承载能力的削弱远小于腹部中心裂纹.此结果可为压力管件完整性评估提供基础数据.     

压力容器含裂纹接管过渡区有限元分析及优化

针对压力容器服役过程中因应力集中而形成裂纹的问题,运用有限元软件仿真计算压力容器接管过渡区裂纹尖端应力强度因子和最大等效应力。通过改变接管尺寸、焊接不同厚度补强圈或翅片,比较其对Ⅰ型应力强度因子K_I及最大等效应力的影响。结果表明,增大接管壁厚和内、外过渡圆角直径,减小接管开孔尺寸,焊接补强圈或翅片均可一定程度上减小K_I及最大等效应力;增大内过渡圆角直径的效果较增大外过渡圆角直径的效果更好;补强圈与筒体厚度比存在最佳值,厚度比为0.35时K_I及最大等效应力最小;焊接翅片可有效降低K_I及最大等效应力。     

DN700Y型分流三通应力的有限元分析与计算

采用空间梁单元力学模型,对分流三通在整体输油管线中的受力情况进行了计算,得出两个分支边界内力。进而按壳体力学模型,对分流三通的应力进行有限元计算,结果表明,分流三通结构设计合理,工作安全可靠。本文的力学方法和计算结果对各类管道Y型三通的强度设计均有参考价值。     

在役液氨储罐应力场有限元分析与安全评定

本文是利用有限元软件ANSYS对合成氨装置中液氨储罐进行腐蚀减薄后工作状况下的应力状态进行分析,根据应力状态对储罐进行安全性评定。根据壁厚的改变值算出平均腐蚀速率,推算出2010年和2016年储罐各部分的壁厚,分别求出2010年和2016年工况下的应力状态,并对这几年储罐的运行进行安全性评定。     

囊式蓄能器有限元计算及强度评定

利用ANSYS对囊式蓄能器进行应力分析及评定,确定了蓄能器的2个危险区域:壳体进油端内表面开孔处及进油阀支撑环与壳体接触面。除进油阀支撑环外,蓄能器各部位的应力强度均满足应力的评定原则,符合极限载荷设计准则,结构稳定可靠,不会发生塑性失效。进油阀支撑环与壳体接触面危险部位的应力强度虽然小于材料的屈服强度,但是该应力强度大于分析设计标准中许用应力。在产品的制造中,应该增大进油阀支撑环与蓄能器壳体内表面的接触面积。     

含裂纹油井管三维应力强度因子的有限元分析

由于油井管所受载荷复杂及裂纹结构的不规则性,其表面裂纹应力强度因子无现成的理论与数值计算方法。为此,根据断裂力学的基本理论和有限元分析方法,对引起油井管断裂的常见裂纹做较系统的三维有限元模拟分析。采用非奇异元的位移法来计算应力强度因子,根据油井管的几何外形选取8节点6面体进行网格划分。油井管上有应力集中裂纹前端的第1排单元是奇异单元,将采用20节点的块体单元。有限元计算结果表明,裂纹深度越深,应力强度因子越大,抗开裂的能力越弱,应控制油井管裂纹的深度或增加油井管的厚度;在高压含硫井中,只要井内尺寸允许,应尽可能选用壁厚较厚的油井管。     

含轴向裂纹等径焊制三通的塑性极限载荷

在几个简化假设的前提下 ,采用弹塑性有限元方法 ,系统分析了内压下含轴向裂纹的等径焊制三通的极限载荷及其变化规律 ,分别给出了含轴向裂纹、穿透型裂纹及表面裂纹的三通极限载荷的估算公式 ,并将估算公式计算出的值与有限元数值解进行了比较。结果表明 ,深短裂纹和浅表面裂纹对极限载荷影响很小 ,内表面和外表面两种裂纹形式对极限载荷的影响差别不大 ,可采用外表面裂纹来分析 ;给出的估算公式具有较高的精度和合理的保守性     

内压圆柱壳开孔整锻件补强结构应力分布研究

对内压圆柱壳开孔整锻件补强结构开展三维有限元应力分布研究,并对开孔区的应力分布进行了实验应力测定。结果表明,内压圆柱壳开孔整锻件补强结构有3个高应力区,其中最高应力区在整锻件补强结构内角A点附近,最大主应力44.2MPa,应力集中系数K=3.091;在整锻件补强结构内角A处采取圆弧过渡可以有效地降低应力集中系数;应变片应力测定所得实验数据与有限元计算值吻合较好,验证了有限元分析计算结果的趋势是正确的,但也存在一些误差。     

弯矩下含肩部穿透裂纹接管应力强度因子研究

在弯矩作用下,含裂纹接管的应力强度因子研究鲜见报道,其研究结果对丰富缺陷压力容器的安全评定具有重要的意义。采用三维有限元方法,对含肩部穿透裂纹接管在弯矩作用下裂纹的应力强度因子KIM进行计算和分析。研究结果表明,弯矩与KIM呈线性关系,裂纹长度越大,KIM越大;接管和容器的壁厚增加、容器开孔增大,KIM均减少。同时给出了KIM拟合式和KIM与各参数关系以用于对此类缺陷的安全评定。     

斜置半椭圆表面裂纹应力强度因子分析

通过大型有限元软件ANSYS,采用实体建模法建立了半椭圆表面裂纹的有限元模型,并分析了具有偏心距的斜置半椭圆状表面裂纹应力强度因子的变化曲线,以及偏心距e、斜置角度α、椭圆角θ对应力强度因子的影响,丰富了半椭圆表面裂纹的研究内容,可为工程实际应用提供参考。     

内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力分析

为了了解内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力,为现场确定泵压等施工参数提供参考依据,用ANSYS有限元分析软件建立了射孔套管有限元模型,给出了含孔边裂纹射孔套管应力强度因子计算公式,对内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力进行分析计算,得到了临界开裂应力与纵向裂纹长度的关系曲线。研究结果表明,套管最大应力集中在孔边裂纹处,在内压产生的应力作用下裂纹有可能沿轴向产生脆性扩展,因此,孔边裂纹大大削弱了射孔套管的强度;射孔套管临界开裂应力随裂纹长度的增加而减小;在短裂纹区(10 mm相似文献   

轴向穿透裂纹管道套管止裂性能分析

管道缺陷严重影响着管道的安全使用,而缺陷管道修复中最常见的方法是套管修复。对轴向穿透裂纹管道裂纹区域内套管止裂方法进行了分析,利用有限元分析方法,通过止裂系数f衡量套管的止裂效果,并对其影响因素进行了研究。结果表明,f与管道壁厚δ、裂纹半长a、套管位置Lx、套管壁厚sδ及套管长度Ls有关,与裂纹管道的管径Do无关。同时给出了不同形式下套管修复裂纹管道的推荐参数以及止裂系数f的拟合公式。     

缩放换热管应力分析

用有限元方法和实验应力分析的方法对缩放换热管在内压作用下的应力分布规律进行研究。结果表明,光滑管加工成缩放换热管后,在波峰和波谷处有较严重的应力集中现象,且在管壁厚度方向存在应力梯度,最大应力出现在波谷内表面处。通过分析指出了影响最大应力的因素,并给出了优化结构尺寸。     

含埋藏裂纹缺陷X80长输管线的安全评定

应用GB／T 19624-2004对含埋藏裂纹缺陷的长输管线进行安全评定,评定过程中选取了4种不同壁厚的X80管段进行简化评定,绘制出了失效评定图并给出了容限裂纹尺寸。基于GB／T 19624-2004中的简化评定,开发出了含埋藏裂纹缺陷的长输管线安全评定系统,该软件减少了安全评定过程中计算的工作量,提高了长输管线的安全评定工作效率,降低了评定的难度。     

长期运行加氢裂化反应器应力分析

加氢裂化反应器是加氢装置的核心设备,长期在高温高压临氢状态下运行,且不断受到开停车时产生的热冲击,它的稳定运行对加氢装置的安全至关重要.以某石化公司加氢裂化反应器为研究对象,采用ANSYS有限元分析方法,建立有限元模型,对在正常与事故工况下运行的加氢裂化反应器应力状况进行分析,结果表明加氢裂化反应器的总体应力水平较低,母材2.25 Cr1Mo钢应力分布介于91～179 MPa,堆焊层应力分布介于135～ 157MPa,堆焊层出现屈服,应力最大值出现在凸台处,约200 MPa.加氢裂化反应器在飞温时也不会使材料发生明显的蠕变损伤,但是开停车或事故工况时的温度变化可能会导致反应器凸台支撑部位不锈钢堆焊层产生裂纹.     

锥形螺旋焊管成形过程的有限元分析

在研究螺旋焊管成形过程中带钢的变形特征、焊管管壁层间应力的基础上,提出了一种特殊工艺过程——锥形螺旋焊管成形工艺。采用有限元法对锥形螺旋焊管成形过程进行有限元数值模拟,结果表明:①随着带钢厚度变大,带钢的应变变小;②随着辊径的减小,带钢边部应变逐渐减少。经过计算,利用现有的工况条件能够实现锥形螺旋焊管的成形过程。     

计量撬沉降管道应力分析及抬升措施

某厂区由于地面不均匀沉降造成计量撬及进、出口管道沉降。采用有限元分析方法中的子模型技术和应力分解技术对沉降管道进行应力分析,确定出沉降管道应力较大处为弯头和三通位置。针对管道的薄弱环节,对各抬升点进行模拟分析,指出抬升高度为90 mm时,弯头和三通的弯曲应力能够满足应力校核标准,此抬升高度可作为实际工程的指导抬升量。确定采用顶升方案对计量撬进行抬升,介绍了抬升过程要点及需注意的事项。计量撬抬升后,管道应力明显改善,计量撬的安全性得到提高,厂区设施的平稳运行得到保障。