Φ44／Φ33波纹管应力分析研究

用实验和有限元法对工业用Φ４４／Φ３３波纹换热管进行应力分析研究，指出直光管成型加工成波纹管后，其应力分布明显劣化，最大应力为波谷处的周向应力，最成前的２倍多，增加波纹管的壁厚可以改善其应力分布，因此，实际使用的波纹换热管以采用壁厚较大 波纹管为腚。     

CB-1200型动平衡机主轴应力仿真计算

基于应力分析的强度理论,应用ANSYS软件,结合CB-1200型平衡机主轴模型前处理,对主轴进行应力计算,得到最大拉应力分布云图和最大压应力分布云图,并由它们得出了主轴的最大拉应力和最大压应力。     

爆破振动作用下邻近埋地混凝土管道动力响应特性

为保证埋地混凝土管道在爆破施工过程的安全性,采用现场监测和动力有限元数值模拟相结合的研究方法,对超浅埋地铁站通道爆破开挖邻近埋地混凝土管道的动力响应进行研究.通过建立管道拉应力峰值和振动速度峰值的函数关系,由最大拉应力强度理论得到管道的爆破控制振速.由管道不同断面最大振速与对应位置管道正上方地表振速之间关系,提出保证管道安全的地表爆破控制振速.结果表明:空管状态下,掌子面后方,管道断面底部和中部振速较为接近,顶部振速最小;掌子面前方,管道断面质点振速呈现出底部最大、中部次之、顶部最小的振动特征;沿着管道轴线方向,质点振速最大的位置出现在掌子面前方3 m管道断面底部位置.管道在空管和满水两种状态下质点振动特征基本一致,管道中水的存在能降低管道质点振速,最大降低幅度为7.3%.管道的爆破控制振速为10.84 cm/s,保证管道安全的地表爆破控制振速为4.53 cm/s.确定的爆破控制振速可以指导现场爆破施工.     

隧道爆破施工对既有管道影响的有限元分析

根据爆破施工方案,采用有限元分析软件MIDAS/GTS建立新建隧道和上方输气管道的三维数值模型,分析隧道爆破过程的动态时程,得到爆破过程中上方既有输气管道的振动速度、位移、应力等分布情况.数值结果表明:爆破施工过程引起输气管道最大振速为1.7cm/s,管道应力远小于材料屈服强度.按照该爆破方案施工,爆破施工对输气管道的安全影响处于可接受范围.     

椭圆断面厚壁螺旋管强化传热与流体阻力研究

对椭圆断面厚壁螺旋管进行了强化传热和流体阻力实验研究.结果表明,螺旋管的平均传热系数较光管有大幅度提高,最大为原来的2.2倍,其准则方程式为Nu=0 197Re0 625Pr0.4(104＜Re＜3.72×104)在雷诺数较低时,螺旋管的传热效果较好,流体阻力也较小,随着雷诺数的增大,流体阻力迅速增大.螺旋管强化传热和最佳工作区域在Re＜2×104范围内     

螺旋管内流场数值模拟

螺旋管以其结构简单等优点在油水分离领域得到广泛应用。数值模拟作为一种可替代实验研究的 方法,广泛应用于螺旋管内流场变化规律的研究。采用VOF模型对螺旋管油水两相流进行数值模拟,得出了螺旋 管内流场变化特性:第9圈油水分离度达到95%,近进口端水相分布较大,沿重力方向水相分布变化不大并出现油 水重混合现象;靠近进口处湍动能强度、动压最大,动压在进口处突降而在外沿轴向线性递减;在进口端外侧剪切应 力最大,沿管道轴向分布变化不大。螺旋管内的油水分离数值模拟,为螺旋管油水分离技术的改进提供了一定的理 论基础。     

拉压屈服强度不同材料厚壁圆筒的自增强研究

本文运用莫尔屈服准则对承受内压的拉压屈服强度不同材料的厚壁圆筒进行了自增强分析,得到了依赖于材料拉压比的厚壁圆筒弹性与塑性区中的应力分布,残余应力分布及合成应力分布。分析结果表明,材料拉压屈服强度的不同对结构的自增强有一定的影响。考虑到材料具有拉压强度不同的观点,本文的分析结果具有一般性。     

模锻锤锤杆动态特性的研究

本文首次用模型试验的方法，全面地揭示了锤杆动态应力的分布规律，提出了应力危险区的概念，探明了最大拉压应力的数量关系，并运用应力波理论成功地分析了拉压应力形成机理，为锤杆的正确设计和使用提供了科学依据。     

浅析弯曲与扭转组合变形的强度条件

以轴向拉压杜件斜截面应力公式为出发点，对弯曲和扭转组合变形构件的应力分布及强度条件进行了论述，探索了一种较为浅显的推导弯曲和扭转组合变形强度条件的方法。     

冷挤压凹模强度的提高与开裂失效的预防

本文针对冷挤压凹模开裂失效的现象、通过它在工作时的应力分析,指出开裂是由分布在型腔面上的最大拉应力引起。同时,从理论上说明了加预应力套或进行“薄壳硬化热处理”是削减凹模拉应力的峰值、捉高许用强度、预防开裂失效、延长凹模使用寿命的重要途径。     

厚壁圆筒极限压力分析的统一解

用统一强度理论对厚壁圆筒进行弹塑性分析，将由各种强度理论得出的弹性极限内压力、塑性极限内压力、弹塑性区的应力以及内压力与塑性半径之间的关系公式用统一解的形式表示。     

软煤应变强度硬化冲击灾变

煤与瓦斯突出软煤层不具冲击倾向性,但在深部开采中却发生了软煤层冲击灾变动力现象.为探索软煤冲击灾变的成因,通过文献研究和工程案例实证分析,证明了软煤层冲击灾变现象的客观存在;通过煤样无侧限单轴压缩试验和冲击倾向性测定,得知试验煤样无冲击倾向性,极限载荷后单调应变强度软化;模拟工程背景现场与掘进工作面和采煤工作面中部相同的边界约束和加载条件,开展单自由度边界承压试验,考察灾变全程应力、应变、声发射特征,研究软煤冲击灾变机理.结果表明:单自由度边界条件下加载,3个煤样均出现应变强度软化-硬化-灾变过程,甚至反复软化-硬化;经应变强度硬化,灾变前煤样抗压强度均超过冲击倾向性的阈值条件;定义了应变强度软化、应变强度硬化系数,灾变前应变强度硬化系数分别为1. 26,1. 53,2. 25,应变强度硬化程度比较显著;软煤在单自由度约束条件下承压,应变硬化达到煤样冲击破坏强度条件时,可发生类似硬煤的冲击灾变,合理解释了现场软煤层冲击灾变的成因.深部高应力条件下,煤与瓦斯突出软煤掘进和开采,要对应变强度硬化导致煤层冲击灾变引起重视;工程上,这种冲击灾变的强度一般不高,但其可诱导煤与瓦斯突出或瓦斯异常涌出,危害性很高.     

Fluid flow and heat transfer characteristics of spiral coiled tube: Effects of Reynolds number and curvature ratio

Numerical analysis was performed to investigate flow and heat transfer characteristics in spiral coiled tube heat exchanger. Radius of curvature of the spiral coiled tube was gradually increased as total rotating angle reached 12π. As the varying radius of curvature became a dominant flow parameter, three-dimensional flow analysis was performed to this flow together with different Reynolds numbers while constant wall heat flux condition was set in thermal field. From the analysis, centrifugal force due to curvature effect is found to have significant role in behavior of pressure drop and heat transfer. The centrifugal force enhances pressure drop and heat transfer to have generally higher values in the spiral coiled tube than those in the straight tube. Even then, friction factor and Nusselt number are found to follow the proportionality with square root of the Dean number. Individual effect of flow parameters of Reynolds number and curvature ratio was investigated and effect of Reynolds number is found to be stronger than that of curvature effect.     

锅炉省煤器吊挂管冷拉对口焊接后的强度分析

从国外引进的锅炉省煤器在安装过程中吊挂管错口,经冷拉强行对口焊接．为了验证组焊后吊挂管的强度情况,给出了吊挂管的受力分析图,计算了关键位置的应力,并按强度理论进行了分析判断．结果表明焊接后管的强度仍可满足强度要求．     

孔槽型平膜片爆破性能研究

本文对低压孔槽型平膜片进行了详细的应力应变分析，发现膜片的爆破失效取决于膜片内圈小孔中心圆直径截面的拉伸强度，通过理论分析和实验研究，提出了孔槽型平膜片的爆破压力计算公式，同时发现膜片的爆破压力与内圈小孔中心圆直径d呈线性变化关系，爆破系数K对一定材料是一定值，实验结果表明，用本文公式计算孔槽型平膜片的爆破压力，完全符合工程要求。     

A comprehensive comparison on vibration and heat transfer of two elastic heat transfer tube bundles

Elastic heat transfer tube bundles are widely used in the field of flow-induced vibration heat transfer enhancement. Two types of mainly used tube bundles, the planar elastic tube bundle and the conical spiral tube bundle were comprehensively compared in the condition of the same shell side diameter. The natural mode characteristics, the effect of fluid-structure interaction, the stress distribution, the comprehensive heat transfer performance and the secondary fluid flow of the two elastic tube bundles were all concluded and compared. The results show that the natural frequency and the critical velocity of vibration buckling of the planar elastic tube bundle are larger than those of the conical spiral tube bundle, while the stress distribution and the comprehensive heat transfer performance of the conical spiral tube bundle are relatively better.     

钢管膨胀混凝土力学性能及其膨胀模式的研究

配制出了强度性能和工作性能良好的膨胀混凝土,研究了该种钢管膨胀混凝土的力学性能,分析了钢管限制条件下核心混凝土的膨胀模式。研究结果表明,掺加适量膨胀剂的钢管膨胀混凝土具有较优良的力学性能,其极限承载力比普通钢管混凝土可提高8％左右。     

大型水轮机蜗壳结构动静力分析

通过三维有限元计算,对某水电站大型水轮机蜗壳进行了三种结构型式的动静力分析,分析了外围混凝土的应力分布情况、承载比以及蜗壳结构的自振特性.结果表明:充水保压蜗壳具有混凝土内应力均匀、拉应力值较小、承载比明确、整体结构刚度较大等优点,有利于机组的安全稳定运行,对于大型水轮机蜗壳而言是一种比较好的结构型式.     

输氯管线爆裂事故原因分析

某公司液氯储罐充装即将结束时,发生输氯软管爆裂、液氯泄漏事故,造成多人中毒。根据液击原理,分别对关阀液击升压及液氯管道材料进行计算和强度校核,并分析事故成因。结果表明,液击引起的最高升压可达2．6MPa,为正常工作压力（0．4MPa）的6．5倍,接近管道材料的抗拉强度极限。急关阀门导致液击及多次（反复）液击引起金属软管的早期失效是造成该输氯管道爆裂事故的主要技术原因。因此,在化工物料管路设计时应进行液击压力计算,操作时应采取相应措施以减少液击升压现象的发生。     

二元熔盐在螺旋槽管内流动和传热特性数值模拟

为探索数值模拟方法预测二元熔盐在螺旋槽管内的流动和传热特性研究中的可行性,使用Ansys软件对熔盐在不同几何参数的螺旋槽管内的流动和传热特性进行数值模拟。采用半周加热,研究在不同工况下熔盐入口温度和热流密度变化时熔盐的流动和传热特性。通过数值模拟得到了熔盐在螺旋槽管内的流动速度分布云图和矢量图,得到了熔盐在管道出口温度分布云图,并计算得到熔盐在管内的Nu-Re变化曲线。结果表明,熔盐管内流速呈现周期性变化,同时产生二次环流流动。熔盐在螺旋槽管内的传热Nu数和Re数的变化趋势一致,出口温度分布不均匀性较小。随着螺旋槽管槽深的增大,对熔盐的传热效果也相应提高。熔盐入口温度越高,螺旋槽管内熔盐的传热效果越好。