污水沉降罐在刮泥机载荷作用下的受力分析

针对旧污水沉降罐在安装刮泥机后的受力可靠性问题,建立了简化力学模型和三维弹塑性有限元模型.利用ANSYS模拟软件计算了导轨和罐壁板在刮泥机工作状态下的位移和等效应力分布及滚轮位于导轨不同位置对整个装置受力的影响程度.计算结果表明,最大等效应力位于导轨与罐壁的连接区域附近;导轨和支撑肋板承担了大部分的刮泥机的重力及流体动载荷;在设计肋板数目及导轨尺寸下,安装刮泥机对储罐的影响不大.为评价该类旧污水沉降罐改造的可行性提供了依据.     

绕管式换热器管板有限元应力分析

由于绕管式换热器管板计算尚无成熟的方法和标准,本文采用有限元应力分析法对绕管式换热器管板进行了分析计算,得到了其受力特性和应力分布规律,并对该管板进行了应力强度评定。     

加热炉壁板加强效应的分析对比研究

目前炼油加热炉常用加筋板形式较为多样,加强筋布置方式也不够统一.文章利用理论计算方法与有限元分析方法,对扁钢加筋板、角钢加筋板、T型钢加筋板、槽钢加筋板等4种常用形式的加筋板进行静态力学性能的对比研究.通过对比不同形式加筋板在抗弯刚度、刚度质量比、壁板应力、加强筋应力等方面的计算结果,找到适用于炼油加热炉用加筋板的加强形式,优化加强筋布置,获取结构可靠、用料经济的设计方案.     

板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之一——四种换热器管板强度设计技术分析(下)

以直观的变形与应力的材料力学关系对管板复杂应力进行定性受力分析,深入浅出地阐明各种管板应力的产生机理和计算原理,重点揭示不同管板计算方法间的差别与贯通性。其比繁复的汤姆逊函数所表述的定量力学分析,复杂的公式推导更加便于理解。以固定管板计算原理为基础,解决各种结构的浮头管板、填函管板及柔性管板的计算问题,并应用一次结构法使管板设计更为科学合理且经济安全。以4种特殊结构的"U形"管板换热器管板和4种特殊结构弹性基础管板为例,说明如何应用GB/T 151管板计算方法进行管板的应力的计算。     

板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之一——四种换热器管板强度设计技术分析(上)

以直观的变形与应力的材料力学关系对管板复杂应力进行定性受力分析,深入浅出地阐明各种管板应力的产生机理和计算原理,重点揭示不同管板计算方法间的差别与贯通性。其比繁复的汤姆逊函数所表述的定量力学分析,复杂的公式推导更加便于理解。以固定管板计算原理为基础,解决各种结构的浮头管板、填函管板及柔性管板的计算问题,并应用一次结构法使管板设计更为科学合理且经济安全。以4种特殊结构的U型管板换热器管板和4种特殊结构弹性基础管板为例,说明如何应用GB/T 151管板计算方法进行管板的应力的计算。     

测井车电缆滚筒侧板受力分析

针对测井车上电缆滚筒侧板的开裂问题，建立了三维弹塑性有限元模型。通过计算，分析了侧板工作状态下位移、等效应力的分布规律，以及肋板数目对于侧板受力的影响程度。研究发现，最大等效应力出现在侧板的外侧肋板与滚筒的连接处；肋板承担了大部分的钢丝绳轴向推力；当肋板数目大于11之后，增加肋板数目对于侧板中的最大等效应力降低幅度不明显。为解决和评价该类滚筒侧板的开裂问题提供了依据。     

立式尾气加热器挠性管板的有限元分析

常规计算立式换热器的挠性管板,并不能完全真实地反映挠性管板的受力状况。运用有限元方法对采用挠性管板的某立式换热器建立了热分析和结构分析的有限元模型,分析了挠性管板的温度场及应力场,并进行了应力评定,以期探讨挠性管板结构设计方法,为类似产品设计提供参考。     

特殊结构浮头式换热器的管板强度计算

分析比较了三种基于弹性基础圆平板理论的管板受力情况,指出了管板应力计算的差异,提出了用一种变通的固定管板计算方法来解决特殊结构浮头式换热器管板的应力计算.开发出一种将固定管板应力计算方法应用于其他结构换热器管板应力计算的新途径,使GB 151管板计算方法有更广泛的适应性.     

带中心调节管全废锅热交换器挠性管板分析设计

基于ANSYS WORKBENCH工作平台,采用分析设计的计算方法建立了带中心调节管的全废锅热交换器的有限元模型,并对其进行了稳态传热和静强度分析,得到了全尺寸的带中心调节管的全废锅热交换器的温度和应力强度分布场。计算结果表明,在高温工况下,耐火衬里、陶瓷套管和陶瓷纤维纸的防烫结构可以有效地保护好金属管板;即使在中心调节管完全失效的情况下,通过采用合理的分析计算方法和换热管布置形式,也能够有效地保证热交换器的安全;考虑传热影响工况下的管板应力强度要远高于不考虑传热影响的管板应力强度;当中心调节管完全失去作用而仅靠换热管进行工作时,热端管板会出现一个高温的温度环,而管板中心调节管位置以及布管区边缘位置则温度较低;由于中心调节管完全失效,冷端管板会在中心调节管的位置出现局部超温现象。     

T型浮头管板强度计算方法的分析与比较

讨论了T型后端结构型式浮头式换热器浮动管板的强度计算。详细地分析了此类型管板的受力,充分利用现有的其他型式管板计算模型,通过忽略假想壳程筒体对管板的作用,提出一种新的T型浮动管板的计算方法;并通过实际算例,对这种计算方法与TEMA的计算方法及现有标准提供的设计方法得到的结果进行了分析和比较。计算结果表明,这种计算方法可应用于工程设计,为T型后端结构型式浮头式换热器浮动管板的设计提供了一种有效地参考。     

换热管的布管对挠性薄管板应力场影响的有限元分析

换热管的布管是影响挠性薄管板挠性的最重要也是最容易被忽视的因素之一,换热管布管的合理与否直接决定挠性薄管板的使用寿命。文章对某余热锅炉中的挠性薄管板分别建立不同的有限元分析模型进行多工况模拟,得出管板的各类应力水平及应力分布规律。针对换热管布管的主要参数(换热管排列形式、换热管中心距、布管限定圆直径)给出了各因素对挠性薄管板应力强度的影响规律。分析结果表明：合理地优化换热管的布管可以有效改善挠性薄管板的受力状态,对挠性薄管板的工程设计具有一定的指导意义。     

一种薄管板简化有限元模型

分析了锅壳锅炉薄管板受力情况,认为扳边是设备应力最大部位。针对薄管板受力特点,提出了一种对薄管板扳边部位应力进行数值分析计算的简化模型。在两种工况下对简化模型与3D结构离散化模型进行了有限元应力分析对比,结果表明两种模型对扳边部位应力的计算精度基本相当,满足工程实践的需求。薄管板应力计算简化模型结构简单,易于建模,而且模型规模远小于无简化模型,可以大幅减少计算时间,在直径大、换热管数量多的设备分析中优势更为明显。     

非对称管壳式热交换器管板有限元分析计算

对非对称管壳式热交换器管板的结构受力情况进行了有限元分析,得到了结构的位移和应力,并进行了强度校核。     

大直径N型固定管板换热器设计

文章从设计方法、材料选择、应力分析和结构设计等方面,对大直径N型固定管板换热器的设计进行了分析和论述,重点通过采用有限元应力分析和JB 4732管板分析两种方法,对多种工况下N型固定管板处应力和换热管应力进行了详细的对比,验证了JB 4732分析方法不受换热器直径的限制,这为大型化换热器的设计提供了参考。     

基于ANSYS的特殊结构换热器管板应力分析

应用ANSYS分析软件,对某特殊结构臭氧发生器管板及相应接管区域建立三维实体模型,并在三种危险组合操作工况下对其进行应力分析与评价,分别得出相应的管板及接管区域应力分布规律。相关结果为该臭氧发生器的设计制造提供了理论依据,并对该类型特殊结构的换热设备应力分析与评价提供了一种思路与方法。     

甲烷化废热锅炉管板温度场与应力分析

甲烷化废热锅炉入口温度高达620℃,管壳程温差较大,管板承受内压与温差载荷双重作用.设计中管程选用内部衬里的冷壁结构,管板选用带折边的柔性薄管板结构.由于柔性管板应力状态复杂且各工况不同,难以用常规方法进行设计.基于有限元分析软件ANSYS,以入口端管板及其相连部件为研究对象,并取1/4整体结构及1/2壳程长度进行建模,对其进行温度场分析,得出管板各部分的温度分布,然后综合考虑压力与温度载荷的作用,分4种工况对管板进行详细的应力分析.温度场分析结果表明,各部位的实际温度均低于设计温度,绝热系统布置符合设计要求;应力分析结果表明,管板结构尺寸合理,各载荷工况下管板危险截面的应力强度均满足JB 4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）要求.     

直线型振动筛优化过程应力分析

建立了直线型振动筛的有限元模型。根据振动筛在工作时激振力随着时间出现变化这一特点,选取沿振动方向向下的激振力峰值70kN作为初始载荷;对振动筛进行静态应力分析,获得了振动筛受力时的应力分布情况以及变形趋势;分析发现电机的布置方式会造成机座横梁上应力集中。此外,侧板加固板存在应力较低的区域,根据上述现象并对振动筛进行改进,对振动筛的优化设计工作提供了可靠的理论依据。     

管束偏心分布热交换器管板应力分析

以某管束偏心分布的热交换器管板为研究对象,应用ANSYS分析了热-机械条件下该异形管板的温度场及应力场,并根据ASME规范第Ⅷ卷第二册对结构的关键部位进行了应力分类及强度评定,为异形管板的设计和安全评定提供了可靠的依据。     

厚管板过渡结构分析及其轻量化设计研究

本文以某换热器设计参数为基础,探讨了圆角过渡及参数、结构槽连接形式对管板结构应力分布的影响。基于支撑刚度相等原理,提出了一种考虑换热管支撑作用的管板结构轴对称分析模型,探讨了两种连接方式下管板厚度对管板结构应力分布的影响,建立了圆角过渡连接方式的优化模型,采用子问题优化方法,通过优化实现了管板结构的轻量化,所得结果可用于指导管板结构的设计。     

板壳理论在压力容器强度设计中的经典应用之四(上)——管壳式热交换器管板变通计算的原理与应用(上)

通过分析固定管板、浮头管板和填函管板以及U形管板周边剪力和弯矩的状况,指出七种管板周边剪力和弯矩的差别与联系,同时阐明了"差别"对管板应力的影响。以此为基础,利用变通方法对五种特定管板进行了计算,证实了管板周边剪力和弯矩对管板应力的作用,由此决定了各种管板受力的优劣。结果显示,所述管板受力状况由好到差依次为:固定埋焊管板、浮头埋焊管板、浮头夹持管板、U形埋焊管板和U形夹持管板。此外,对于所述各种管板如何利用SW6软件中的固定埋焊管板模块进行便捷变通计算,给出了具体说明。