爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

基于ANSYS的高压密封容器开孔的有限元计算

针对大型超高压密封容器实体试验成本过高的缺点。本文运用ANSYS软件对大型超高压密封容器开孔进行了三维有限元分析,得出了各开孔在不同气压下的最大应力值,绘制了各开孔相应的危险路径并依照ASME锅炉及压力容器规范进行了强度评定,计算结果表明结构是安全的。这为生产单位提供了详实,可靠的设计数据,也为大型超高压密封容器设计提供了一种新方法。     

圆形筒体小间距大开孔结构的应力分布

采用有限元分析计算方法对受内压圆形简体小间距大开孔结构的应力分布进行了系列的分析、研究,探索结构应力随开孔率、孔间距及开孔位置等因素的变化规律,弥补了《水管锅炉受压元件强度计算》标准在该方面的缺陷。     

内压圆筒开孔接管长度对有限元计算结果的影响

圆柱简体开孔接管结构是压力容器和管道系统较常用的结构之一,采用有限元进行强度分析时,接管长度的选取对计算结果有很大影响.分五组共计84个模型对不同接管直径、壁厚,不同简体直径、壁厚条件下内压圆筒上不同接管长度对有限元计算结果的影响进行分析比较,结果表明,有限元计算的模型选取上,接管长度需远大于2.5√Rt.     

MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

爆炸容器卡箍式人孔门结构的有限元分析

利用有限元对某球形爆炸容器的卡箍式人孔门结构进行了强度分析.通过数值模拟计算,得到结构各部分的等效应力分布区域及大小,计算结果表明球形爆炸容器设计中,卡箍式人孔门结构是一种合理的设计结构,计算对爆炸容器的强度校核及人孔结构的优化设计有一定的指导意义.     

压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较

针对压力容器两种大开孔的补强计算方法———压力面积法和ASME法 ,分析了两种方法的异同 ,考证了ASME法计算公式的理论依据和由来 ,通过对某容器大开孔结构的两种方法进行计算比较 ,显示了其间的重大差异并由此对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出见解。     

联合静载荷下椭圆封头接管结构的强度校核新方法

依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所述联合载荷下的强度校核方法简单安全可靠,在实际工程中可广泛借鉴和使用。     

陕京输气管线工程中封堵器三通法兰的三维有限元分析

利用有限元方法对陕京输气管线Ф660封堵器三通开槽法兰进行了三维有限元应力分析。根据应力分类原则结合第三强度理论对法兰局部承载能力进行了强度评定，结果表明相关单位的经验尺寸能满足安全要求。计算结果对进行合理管道封堵三通结构设计提供重要依据。     

球壳大开孔平齐接管补强设计方法评价

为了对球壳大开孔补强结构做出合理安全评价,利用我国现行标准中的补强方法,对D=500 mm,直径厚度比D/T=68、接管与壳体半径比r/R分别为0.5,0.6,0.7,0.8的球壳大开孔结构进行了补强计算,对补强后的球壳大开孔平齐接管结构,选择其高应力区的若干截面,按照"分析设计"方法进行了应力强度评定.结果表明,按极限分析法和压力面积法进行补强后的结构按分析设计可以通过;随着D/δ的增大,接管有效厚度与最小厚度之比g值随之增加;时多数大开孔情况,利用极限分析法补强后的结构更安全.     

MW级风力发电机塔顶法兰有限元计算

对MW级风力发电机塔筒顶法兰的强度设计问题进行研究,运用有限元分析软件ANSYS,建立塔顶法兰连接系统有限元模型; 基于GL规范,分别利用子模型技术及工况叠加的计算方法,针对极限工况进行了塔顶法兰及焊缝的极限强度校核。研究结果表明,其危险位置与工程实际吻合,说明该分析方法的实用性,同时也为风力发电机塔顶法兰的强度校核提供了一种新方法。     

基于有限元分析方法对换热器结构的改进设计

采用三维有限元分析方法对BEM型管壳式换热器进行强度分析，发现原设计不符合要求。根据正常操作工况下温度载荷高，液压试验工况下压力载荷高的特点，先提出采用减少管板厚度的方案，随后，在此基础上提出法兰与壳体连接处加筋板的设计方案。该方案通过三种工况的强度校核，从而可对该换热器进行合理的改进。     

确定法兰螺栓预紧力的EN法与Waters法对比研究

为了验证不同方法计算所得的螺栓预紧力能否满足密封性要求,选取2种不同尺寸和工况的管法兰-螺栓-垫片模型,进行有限元分析.运用ANSYS Workbench有限元软件建立三维模型,施加温度载荷后得到法兰系统的温度场分布.根据EN13445附录G和Waters方法确定了螺栓预紧力,分别作为初始预紧力施加在对应的管法兰系统上...     

螺旋输送机连接法兰断裂原因分析

采用有限元分析方法,研究了螺旋输送机连接法兰的结构。运用ANSYS软件建立了螺旋输送机连接法兰的三维计算模型并对其结构进行计算,找到了断裂原因。根据分析结果提出了连接法兰的结构设计改进方案,并对改进后的结构进行了分析。分析结果显示,改进后法兰所受应力减少了41.4%,从而提高了法兰的安全系数和使用寿命。     

采用VDI2230的风力发电机组塔简法兰联接处螺栓强度分析

针对风力发电机组塔筒法兰联接处螺栓轴线与法兰横向对称中心线不一致,且螺栓所受外载荷为偏心载荷的问题,基于VDI2230螺栓联接理论对法兰联接处螺栓进行理论分析,计算出实际工况下螺栓螺纹处的等效应力,采用有限元理论对法兰联接处螺柃在MSC.Marc/Mentat环境中进行接触强度分析,有限元结果与理论计算结果基本吻合.研究为螺栓联接强度分析提供了新的思路.     

机载计算机机械结构强度评价方法探讨

机载计算机组成特殊、工作环境复杂,其强度评价方法是很值得探讨的问题.结合经典强度理论,提出了采用静强度、刚度、疲劳寿命和冲击相结合的强度评价方法.采用有限元分析软件,运用该方法对某机载计算机进行了强度评价,取得了预期的效果,为机载计算机的可靠性评价奠定了基础.     

基于ANSYS Workbench水轮发电机螺栓法兰连接有限元分析

根据机械设计理论,分析了只承受预紧力和预紧力与工作载荷同时作用两种情况下螺栓连接的受力情况,并利用ANSYS Workbench对水轮发电机螺栓法兰连接结构进行模拟,创建了有限元模型,施加了相应的约束、预紧载荷与工作载荷,进行了结构静力学分析.有限元分析结果与理论运算结果进行比较,有限元模型的正确性、可靠性得到验证.该模拟分析结果为螺栓的选用与装配提供了依据,提高了产品的可靠性和设计水平.     

基于气隙组合永磁弹簧的直动式溢流阀优化设计

航天伺服系统高压大流量的特点,对溢流阀的可靠性、稳压精度和推重比提出了更高的要求。然而大推力下的螺旋压缩弹簧一般体积较大,并且服役期间存在卡死、疲劳断裂、塑性变形等失效模式,给伺服系统带来安全隐患。提出一种基于气隙组合永磁弹簧的直动式溢流阀结构,非接触式的永磁弹簧可避免上述失效和卡死故障,采用气隙组合的优化设计得到了理想的刚度曲线,不仅可有效提高推重比,同时可以减小大刚度带来的开启瞬间压力波动。在此基础上结合有限元仿真与迭代优化,精确设计了凸缘结构来补偿液动力,进一步提高了稳压精度。仿真结果表明,气隙组合永磁弹簧溢流阀具有良好的动静态指标,其设计方法为永磁弹簧在液压系统中的应用提供参考与借鉴。     

不同有限元建模方法对工程机械举升系统强度分析影响研究

工程机械的举升系统是其最主要的部件,其中有较多的转动连接部分,用有限元法计算其强度时,不同的建模方法对其强度仿真结果的准确性有较大影响。以某型号叉车的举升系统为研究对象,在相同工况下,对举升系统的主要部件和转动连接部位分别采用实体网格单元与梁单元约束、实体网格单元与耦合单元约束、壳单元与梁单元约束三种方案建立有限元模型。通过Ansys软件进行强度仿真分析,得到不同的强度计算结果,并与第四强度理论理论计算值进行比较。结果表明,在同一个工况下,采用四节点实体网格单元与耦合单元约束建立的有限元模型更加贴近实际工况,相对误差较小,提高了实际仿真工作的效率。