超临界煤粉锅炉高温过热器出口联箱应力分析

以某电厂600 MW锅炉高温过热器出口联箱为研究对象,通过有限元软件ANSYS对模型温度场的分布、热应力的分布、机械应力的分布和总应力的分布进行计算,找出应力最大点MX,并对该点进行重点研究分析,得出了热应力与内外壁温差、温度变化率以及机械应力与联箱内蒸汽压力的变化关系,并确定了总应力与热应力和机械应力的关系,得出联箱总应力值的大小接近机械应力值。     

风电主轴制动器制动盘的应力分析

利用ANSYS软件建立了风电主轴制动器制动盘三维实体模型,分析了紧急制动工况下其机械应力场和热应力场。结果表明:制动盘机械应力场和热应力场均呈对称分布。其中,制动盘机械应力最大值出现在最外层螺栓孔处,为39.79 MPa;热应力场中,最大热应力值发生在制动时间7.89 s时,位于摩擦区域内侧与非摩擦区交界处,达到289 MPa;两者均小于材料的屈服极限345 MPa,且热应力最大值远大于机械应力最大值,由此可知热应力是引起制动盘失效的主要因素。更多还原     

狭缝规格对透气砖热机械应力的影响

为延长透气砖的使用寿命,对其热机械应力场进行了模拟分析,确定了狭缝的合理规格.首先根据透气砖工作特点及研究目的,在适当简化结构和边界条件的基础上,建立了二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖规格和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明,透气砖的高应力区集中于狭缝端部很小范围,应力变化较大的区域位于狭缝四周.缩短狭缝长度可降低透气砖的整体热机械应力;有限增大狭缝宽度可以降低狭缝端部热应力;增加狭缝数量可以降低其端部热应力,但会造成透气砖其他区域热应力的增大.     

超级压光机压光辊失效形式探讨

压光辊(轧辊)在纺织、器材、造纸、冶金、机械等行业中应用极为广泛,对其失效形式的探讨显得至为重要.从压光辊(轧辊)的静强度、静刚度、交变应力与交变应力变形、离心应力与离心应力变形、不均匀温度场引起的热应力与热应力变形以及压光辊(轧辊)的疲劳寿命等方面进行了探讨,并给出了相应的数学计算式,以供参考.     

125 MW锅炉汽包的三维瞬态应力分析

利用某电厂125MW锅炉机组的多次试验和机组故障所采集的数据作为三维有限元模型的边界条件，计算了该锅炉汽包模型在4种不同工况下的瞬态热应力、机械应力及总应力。讨论了热应力、机械应力对汽包总应力的影响及其相互关系，找出了锅炉在几种工况下最大应力点处的位置及其应力值随时间的变化规律。     

小型高速汽油机活塞环的有限元分析

利用有限元方法对不同受力状况下的活塞环进行受力分析和模拟计算.结果表明:活塞环的机械应力、热应力、耦合应力均在材料屈服极限内.扩缸后的活塞环满足使用要求.     

笼型感应电动机定子故障诊断分析

介绍了笼型感应电动机定子故障的类型,分析了产生故障的可能原因,阐述了热应力、电应力、机械应力、环境应力等对电机绝缘系统的影响及故障的表现状态,提出了相应的解决措施和办法,有助于电动机的维护和剩余寿命的推算.     

狭缝位置对透气砖热机械应力分布的影响

为提高透气砖的使用寿命,对它的热机械应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置.首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持狭缝尺寸一定的前提下(0.20 mm×20mm),研究了其相对位置对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明:1透气砖热机械应力分布不均,高应力区位于狭缝端部及其周围;2狭缝端部与透气砖边缘距离大于5mm时,狭缝径向位置对热应力影响不大,反之应力增加较多;3随着狭缝偏转角度增大,热应力和高应力区域面积迅速增加,狭缝沿径向呈辐射状分布较为合理;4透气砖直径以140mm左右为宜.     

基于有限元法活塞杆应力集中的研究

针对机械振打器活塞杆易于断裂的情况,利用有限元方法对气化炉机械振打器活塞杆的断裂进行了研究,得出了活塞杆Von-mises应力云图以及几何突变处不同的倒角半径对应的最大应力值.结果表明：活塞杆的最大应力发生在截面的几何突变处,且最大应力值随着倒角半径的增加而减小.其结果有助于对危险部位失效进行可行性预测,此预测对活塞杆的结构设计具有重要意义.     

基于有限元法活塞杆应力集中的研究

针对机械振打器活塞杆易于断裂的情况,利用有限元方法对气化炉机械振打器活塞杆的断裂进行了研究,得出了活塞杆Von-mises应力云图以及几何突变处不同的倒角半径对应的最大应力值.结果表明:活塞杆的最大应力发生在截面的几何突变处,且最大应力值随着倒角半径的增加而减小.其结果有助于对危险部位失效进行可行性预测,此预测对活塞杆的结构设计具有重要意义.     

基于梯度功能的陶瓷水煤浆喷嘴的设计

在分析水煤浆喷嘴工作特性和磨损机理的基础上,提出了梯度功能陶瓷水煤浆喷嘴的设计模型,’并对单向梯度功能陶瓷喷嘴的残余应力进行了有限元分析。结果显示,梯度功能陶瓷喷嘴内部的残余压应力能缓解喷嘴工作时的热应力,提高陶瓷喷嘴的抗热冲蚀磨损能力。     

陶瓷水煤浆喷嘴温度场及热应力的有限元分析

采用有限元法对陶瓷水煤浆喷嘴温度场、温度梯度及其热应力进行了分析计算 .根据水煤浆喷嘴的结构和喷嘴工作情况 ,建立了水煤浆喷嘴三维稳态温度场和热应力的有限元模型 ,确定了边界条件 ,分析求解得到陶瓷水煤浆喷嘴的温度场、温度梯度和热应力 .结果表明 :在陶瓷水煤浆喷嘴的出口端面存在较大的温度、温度梯度和热应力 .根据对陶瓷水煤浆喷嘴磨损形貌、温度分布和热应力的分析 ,得出陶瓷水煤浆喷嘴出口处较大的温度梯度和热应力是导致其出现破损和脱落的主要原因     

钨铬合金白口铸铁的外约束型热 疲劳特性

为开发钨铬合金白口铸铁轧辊的新型材料，对在外约束条件下的热疲劳行为进行了研究。结果表明：影响其外约束热疲劳抗力的主要因素是屈服温主工和强度，屈服温度越高，屈服强度越大，热疲劳抗力直工大；     

转炉炉口段汽化烟道热应力研究

针对转炉汽化烟道尤其是炉口段烟道使用寿命不理想的问题,基于Ansys Workbench仿真平台,研究其热应力。采用Fluent多相流混合物模型,通过用户自定义编程实现对流动沸腾的模拟,对烟道体与冷却工质组成的流固耦合传热系统进行整场求解,考虑温度对冷却工质和烟道材料物性参数的影响,得到烟道的温度场分布;考虑温度对烟道材料物性参数和力学性能的影响,在Static Structure模块中,将温度场结果作为体载荷施加到烟道上进行热应力计算。结果表明:烟道背烟侧热应力较高,尤其是烟道底部背烟侧水冷壁管;隔板的应力不高,但超过屈服极限,导致其发生塑性变形,故隔板是烟道的薄弱部位。     

An experimental study of ultra-high temperature ceramics under tension subject to an environment with elevated temperature,mechanical stress and oxygen

Ultra-high temperature ceramic(UHTC) composites are widely used in high-temperature environments in aerospace applications. They experience extremely complex environmental conditions during service, including thermal, mechanical and chemical loading. Therefore, it is critical to evaluate the mechanical properties of UHTCs subject to an environment with elevated temperature, mechanical stress and oxygen. In this paper, an experimental investigation of the uniaxial tensile properties of a ZrB_2-SiC-graphite subject to an environment with a simultaneously elevated temperature, mechanical stress and oxygen is conducted based on a high-temperature mechanical testing system. To improve efficiency, an orthogonal experimental design is used. It is suggested that the temperature has the most important effect on the properties, and the oxidation time and stress have an almost equal effect. Finally, the fracture morphology is characterized using scanning electron microscopy(SEM), and the mechanism is investigated. It was concluded that the main fracture mode involved graphite flakes pulling out of the matrix and crystalline fracture, which indicates the presence of a weak interface in the composites.     

Thermo-mechanical analysis of an SI engine piston using different boundary condition treatments

Heat transfer of an SI engine's piston is calculated by employing three different methods based on resistor-capacitor model with the help of MATLAB code, and then the piston is thermo-mechanically analyzed using commercial ANSYS code. The results of three methods are compared to study their effects on the piston thermal behavior. It is shown that resistor-capacitor model with less number of equations and consequently less solution time, is an appropriate method for solving problems of engine piston heat transfer. In the second part, the thermal stresses due to non-uniform temperature distribution, and mechanical stresses due to mechanical loads are calculated. Finally, the temperature distributions as a thermal load along with mechanical loads are applied to the piston to determine the total stress distribution and critical fracture zones. It is found that the amount of thermal stresses is considerable.     

梯度陶瓷水煤浆喷嘴的残余热应力有限元分析

根据陶瓷水煤浆喷嘴出口破损和脱落的主要原因, 提出了梯度功能陶瓷喷嘴的设计思想,目的是人为的在喷嘴的制备过程中在喷嘴的出口处形成有利的残余压应力,缓和喷嘴在使用中的拉应力. 通过合理地设计梯度功能陶瓷喷嘴不同部位材料组分的分布,设计了两种模型：轴向梯度陶瓷喷嘴FGM-Z, 径向梯度陶瓷喷嘴FGM-R. 利用有限元法对两种模型进行了分析,得出：两种梯度喷嘴模型在出口处均形成了有利的压应力,特别是FGM-R喷嘴在喷嘴的整个内壁都形成了有利的压应力. 通过比较,初步确定最佳模型为FGM-R陶瓷水煤浆喷嘴.     

喷油嘴断裂失效分析

简要介绍了MAN 9L58／64型柴油机喷油嘴早期断裂现象，通过宏观与微观断口形貌观察、化学成分分析、硬度分析、金相分析等方法对喷油嘴断裂的原因进行综合分析，指出喷油嘴的断裂属腐蚀疲劳脆断，其主要原因是材料热加工工艺不当，并提出了维修保养建议。     

Characteristic surface oxide film cracking behavior of a Fe-Ni-Cr Alloy under in-phase and out-of-phase thermo-mechanical fatigue

The surface oxide film cracking behavior of Fe-30Ni-20Cr alloy under in-phase and out-of-phase synchronizing thermal cycling with mechanical cycling was studied.Surface oxide film cracking along the grain boundary under in-phase overlapping was creep predominant fracture mechanisms.Strongly induced slip lines preceding were accompanied by the surface oxide film cracking under Out-of phase,and the shear cracking was dominant mode.Negative mean stress could counteract a part of the tensile component of alternative stress,so as to delay the cracking process under in-phase,but positive mean stress overlapping the tensile alternative stress could accelerate the cycling cracking process under out-of-phase.     

滑板中碳含量对其热震稳定性能的影响

应用热弹性力学理论和有限单元法对滑板压在服役期间的实际应力情况进行计算。通过对不同碳含量的铝－碳质滑板砖的应力分析比较认为：适当地增加铝－碳砖的碳含量有利于滑板抗热震性能的提高。