大开孔补强的参数化分析设计

利用ANSYS的APDL语言对圆筒体中大开孔及其补强进行参数化分析设计,规范了有限元分析的过程,并使不具备有限元使用经验的普通用户,通过该程序轻松实现圆筒体开孔补强的分析设计.     

管系与管道开孔补强结构的耦合应力分析

文章采用ROHR2管道应力分析软件,对某管系和管系中管道的开孔补强结构进行了耦合应力分析,并根据分析结果对补强部位进行了合适的调整,最终使开孔补强结构处应力满足相应的规范要求.     

薄壁疲劳容器大开孔有限元分析

由于薄壁大开孔压力容器在开孔接管部位有很大的应力集中,必须进行补强,针对薄壁疲劳容器大开孔问题,采用有限元法得到了大开孔设备在危险工况载荷下的应力和变形,提出了可行的开孔区域加强措施,并提出两种解决方案,用有限元分析的方法进行对比分析。     

带人孔加强圈的水管锅炉封头的开孔补强及有限元分析

《水管锅炉受压元件强度计算》标准未包含有关凸形封头利用孔的补强措施以减小封头壁厚的规定.但是对于带人孔加强圈的水管锅炉有孔封头,有时需要在封头的壁厚计算中体现加强圈的补强作用.利用有限元分析方法,对此类封头经开孔补强后的结构进行安全性验证,并探讨类似问题的解决办法.     

开孔和补强对圆柱壳轴压屈曲的影响分析

  [目的]  早期的圆柱壳轴压屈曲试验结果与理论偏差较大,导致差异的因素较多,其中初始几何缺陷是产生差异的主要因素。  [方法]  文章采用一种专用的轴压屈曲试验平台,可以利用激光位移传感器扫描壳体三维实际形貌。屈曲试验轴压采用液压装置,轴压数据通过称重传感器读取。  [结果]  试验结果表明:开孔降低了圆柱壳轴压屈曲临界载荷,在开孔处插入圆管补强件,提高了圆柱壳轴压屈曲临界载荷。基于壳体形貌实测数据建立了有限元模型,利用Abaqus对圆柱壳、开孔圆柱壳和补强圆柱壳进行非线性屈曲有限元分析。  [结论]  模拟得到的规律与试验规律一致,壳体轴向载荷均是先呈线性增大后减小,开孔圆柱壳轴压屈曲临界载荷最小,含补强件圆柱壳轴压屈曲临界载荷次之,未开过孔的圆柱壳轴压屈曲临界载荷最大。对不同壳体的临界载荷模拟值与试验值进行了比较,其中最小的相对误差只有13.8%。说明运用此方法可以预测壳体轴压屈曲临界载荷,对壳体屈曲设计具有参考价值。     

亚临界汽包封头开孔强度分析

本文对东方锅炉亚临界锅炉汽包封头开孔进行有限元分析,重点关注开孔部位在GB/9222-2008 9．3 b）规定的弧长1范围内的封头开孔,对按测量壁厚值和设计壁厚值建立的计算模型进行对比分析,对安全阀排放反力和反力的影响进行了分析,并按照分析设计法对汽包封头强度作评定。     

受压元件开孔补强的几个问题

对受压元件开孔补强的目的、补强设计方法和允许不另行补强的最大孔径等问题进行一些讨论。     

埋藏式压力钢管抗外压稳定性分析

在屈曲和稳定性理论的基础上，用线性和非线性有限元法分析均匀外压下埋管的前屈曲和后屈曲临界失稳荷载，并以工程实例研究结构对初始缝隙、几何缺陷的敏感性以及围岩约束作用下钢管的抗外压稳定能力，并与阿姆斯图兹公式进行了分析比较，得到了更接近实际的稳定性计算结果。     

混凝土水管冷却效果敏感性分析

针对冷却水管设计过程中为达到良好的冷却效果及经济效益,运用混凝土水管冷却的三维有限单元法对影响水管冷却效果的因素进行了量化分析,且结合已建工程应用经验推荐了几个主要控制性参数的适用取值.     

对称Y形钢筋混凝土岔管三维有限元分析

采用通用的有限元计算软件,对黄鱼塘水电站对称Y形钢筋混凝土岔管进行了三维有限元分析。给出了岔管在施工和运行过程中各种工况下的应力和位移分布规律,为对称Y形钢筋混凝土岔管结构的设计和施工提供了一定的参考依据。     

对称Y型月牙肋钢岔管内压下弹塑性分析

为了研究月牙肋钢岔管在内水压力下的应力分布特点,确定超载情况下塑性区的出现部位及塑性的发展程度,以某水电站月牙肋钢岔管实际工程项目为例,建立带弹性地基的岔管有限元模型,开展水压试验工况下正常内水压及超载内水压的静力弹塑性分析。对不同管壁厚度和内水压力下塑性区域、第一主塑性应变和Mises应力进行了分析,表明：在内水压力作用下,塑性区域集中出现在管壳与月牙肋板相贯线附近主岔管最高点内壁处,月牙肋板与岔管接缝处附近出现小部分塑性区域。为月牙肋钢岔管的加肋补强及钢筋混凝土外包提供了设计依据。     

高温差区钢塑复合管道层间脱粘特性分析

针对埋设于高温差地区的钢塑复合管易出现层间脱粘的问题,基于粘聚区模型建立了钢塑复合管道层间脱粘的计算模型,通过结合强度试验获取并校准cohesive接触参数,应用该套参数建立DN50钢塑复合管道的有限元模型,对钢塑复合管道因受到融沉破坏而导致复合层脱粘的行为进行了仿真分析,给出了管道支座设置数量的合理化建议,为高温差地区钢塑复合管道的铺设提供了参考。     

椭圆形封头大开孔结构强度分析

根据椭圆形封头的结构特点和工作条件,运用有限元分析方法,对大开孔椭圆形封头结构进行了应力分布计算与分析;进行了缩比模拟试验件静态应力实测及实验验证分析。计算和实验结果表明,该结构的危险部位为薄壁大接管与封头相贯顶部内侧,可作为设计的主要控制点;有限元计算外侧高应力区应力与实测结果相符,误差仅为0.7%,焊缝及内表面计算值与实测值误差大一些,但不超过11.3%。表明了利用三维有限元分析方法解决大开孔封头的结构设计是可行、可靠的。误差较大的原因分析可以为实际产品的设计、加工及实验提供一定的参考。     

基于三维有限元的卜型月牙肋钢岔管设计及应力分析

以新疆某水电站高压岔管为例,采用三维有限元法,研究了岔管初拟体型方案及管壁厚度,对初拟体型方案进行了优化,选取较为合理的岔管体型及管壁厚度,计算了岔管及肋板初拟方案和优化方案关键节点应力,并绘制优化后最终体型的肋板及岔管应力云图。结果表明,优化后体型采用较薄壁厚,肋板应力提高,管壳应力降低,更好地发挥了肋板的作用,体型较为合理;优化后其应力值均在允许应力范围内,且有一定裕度,表明岔管体型设计及壁厚选择较为合理,较为真实地反映了岔管运行期的应力状态。     

电站锅炉蒸汽导管热弹塑性蠕变有限元分析

在热弹塑性蠕变理论的基础上,考虑了材料常数随温度的变化,导出了热弹塑性蠕变问题的增量本构方程和轴对称体的有限元计算公式,编制了程序,对电站锅炉中的15CrMo过热器管进行了应力、应变计算和爆管模拟试验。计算结果表明：在正常运行状态下,15CrMo过热器管的使用寿命可达20万h,此结论可供工程设计部门参考。     

钢岔管三维参数化设计方法的研究与应用

针对现有的钢岔管三维设计和分析过程中存在的模型修正量大、耗时长、效率低等问题,以CAD和CAE的无缝结合为手段,实现参数化建模,从而降低模型修正量,提高设计精度和效率,通过EXCEL对参数进行分类管理,利用Autodesk Revit软件进行三维参数化建模,以SAT格式实现数据传递,并选取3个完工项目,采用CAE软件对钢岔管的网格密度、边界长度等影响钢岔管分析精度的关键因素进行敏感性分析。对达克曲克水电站钢岔管三维设计的应用结果表明,本文的设计方法具有合理性,结果可供水利水电工程其他结构的三维模型设计、分析、优化借鉴。