高压乙烯压缩机出入口管线振动分析及改造

为减轻高压乙烯压缩机出入口管线的振动,采用有限元建模方法,对管线结构固有频率及各阶振型进行分析计算,详细讨论了在管线同一位置加不同约束和在不同位置加同一约束的情况对管线振动的影响.最后,结合测试数据和现场实际情况提出了改造方案.实际使用结果证明改造措施有效,达到了预期的防振效果.     

流体振源引起的石化管线振动分析

以某炼油厂的一条加氢管线振动为例 ,对管线中流体振源引起的振动问题从现场测试和数值计算等方面进行分析研究 ,提出了一套用于减轻石化管线振动的分析方法。     

延迟焦化装置管线振动模态分析

1振动理论简述物体的振动是指物体在稳定平衡位置附近作运动的过程。工程中最常遇到的简单振动系统是如图1所示的简单自由振动系统,即质量-弹簧系统。物体的质量为m,系统的刚性系数为K。质量m受到一个瞬时干扰(或激发)时,它就离开平衡位置而产生振动。这种振动称为自由振动。单位时间内振动的次数称为频率,在自由振动下物体的振动频率称为固有频率,用f表示。单自由度质量-弹簧系统固有频率可表示为:f=21πKm姨但是,对于复杂系统,固有频率不是只有一个,而是有多个。自由振动是由于激发或干扰而导致的。振动系统受到持久性、图1简单自由振动…     

基于ANSYS的钻柱纵向振动固有频率分析

采用ANSYS的有限元法对钻柱纵向振动固有频率进行了分析研究,通过建立有限元模型,对钻柱的纵向振动固有频率进行了模态分析和谐响应分析.阐明了钻柱的纵向振动各阶频率与井下钻柱长度、钻柱提升或下放速度与时间比值之间的规律.     

卧式气动下灰车罐体有限元分析

根据卧式气动下灰车的特点,建立了罐体有限元模型,计算得出罐体结构的位移场和应力场,找出了结构的薄弱环节,提出了改进建议,并进行了动态特性分析计算,计算出罐体前10阶的固有频率和模态振型,此分析为该产品设计提供了理论依据.     

基于Pro/E和ANSYS的阀门实体建模与有限元分析

阀门实体建模与有限元分析对其结构设计与性能改进十分重要.针对油田阀门CAD、CAE技术的现状和发展趋势,应用Pro/E和ANSYS软件无缝连接,成功地对平板阀进行了三维建模、虚拟装配和阀体的有限元分析.根据分析结果,提出基于理论分析的改进方案,为阀门的整体结构优化设计与性能改进提供了理论依据.     

非标准法兰的有限元分析及可靠性设计

非标准法兰的最大工作压力是其安全、正常工作的重要技术参数,应用ANSYS对某非标准法兰进行强度分析,得到了在工作载荷作用下法兰的内应力分布状况,对法兰各部分结构进行了强度校核.利用Monte Carlo数值计算方法对其随机变量进行抽样,得出了法兰工作时的安全可靠度以及所能承受压力的数学期望.通过有限元及可靠性分析,掌握了法兰各部分结构的强度储备情况.     

水下独立钢桩导向架的有限元强度分析

导向架用于水下独立桩在海上进行插桩作业时的导向及打桩时的扶正.在起吊和打桩过程中,导向架底座、立柱和支撑会受到各种力的作用,这些力将对其强度和结构设计产生重要影响.通过有限元计算,导向架底座的最大应力为161 MPa,前后方向立柱和斜撑的最大应力为64 MPa,左右方向立柱和斜撑的最大应力为158 MPa,这些值均小于材料的屈服极限,且从偏于安全的角度考虑,分析过程中没有考虑加筋板的实际结构,因此认为导向架的强度是满足要求的.     

双金属复合管复合模型有限元分析

运用“缩径法”思路制造双金属复合管,通过SolidWorks软件建立复合管复合模型,并通过SolidWorks Simulation 模块进行有限元分析,通过复合管的内、外管应力分析和管壁接触应力分析,最终得出采用“缩径法”理论可以成功复合双金属复合管;复合过程伴随着钢管壁厚增加,且缩颈率越大壁厚增加越大。     

焊接结构承压管道有限元与可靠性分析

针对工业设备上常见的焊接结构承压管道,应用模糊灰关联FTA安全系统工程理论,以水火管锅壳锅炉为例,通过对失效致因和故障模式的研究,建立以焊接结构承压管道失效为顶事件的模糊灰关联FTA模型,利用有限元法建立焊接结构承压管道模型辅助分析对其更深层次的系统性影响,并综合考虑工况环境、外部载荷等多因素耦合作用,确定导致事故的主要潜在风险项,为承压管道设备安全保障活动的经济决策提供依据。研究结果表明,以水火管锅壳锅炉的“焊接结构承压管道”失效故障模式的发生概率约为8.19%,系统的可靠度约为91.81%。     

采用有限元分析评价螺旋焊管海上管线应用的可能性

为了使螺旋焊管能够应用于浅海领域,采用有限元分析法研究了螺旋焊管在不同载荷组合,尤其是S形敷设条件下的响应。重点讨论了螺旋焊管与该行业常用的其他类型钢管的对比。详细分析和讨论了DNV标准中海底管道强调的极限状态,如破裂、压溃、轴向拉伸、局部屈曲和复合载荷。分析包含了螺旋焊管的非线性三维有限元模拟,并考虑到了可能会影响其极限状态的相关公差以及对载荷和安装条件的响应。研究结果表明,在浅水区使用螺旋焊管没有太大的问题。     

打孔管道焊接残余应力有限元分析

利用ANSYS有限元软件,对输油管道的螺旋焊缝焊接及被打孔后的修补焊接过程进行了三维热-固耦合数值模拟.计算时通过合理设计单元精度、采用变步长等方法保证了求解精度与速度,获得了焊接过程温度场、应力场的变化规律.研究结果表明:在焊缝区及其周围存在着高焊接残余应力,最大值超过了管道材料的屈服极限.该分析对于输油管道焊接修复的安全施工具有指导作用.     

X120管线钢管爆破试验与有限元分析

研究开发了一种新型的具有规定827MPa（120ksi）最小屈服强度的高强度钢,并应用于管线钢管。由于现有的规格最初并非用于X120,并且这种强度的钢管之前没有实际应用,因此为了研究X120钢管的爆破容量从而正确评估此钢管的结构性能,进行了一系列的全尺寸试验和有限结构分析。结果表明,X120钢管管体和焊缝的强度能够满足爆破性能的需要。     

ANSYS程序有限元结构分析方法在悬索式管桥体系中的应用

悬索式管桥是长输管道跨越中常用的一种形式,其结构主要由主索、抗风索、塔基和锚固系统及梁式管桥等部分组成。主索和抗风索的形状和尺寸将随荷载的大小、位置和分布规律等的不同而改变。文章对在悬索式管桥体系中应用ANSYS程序有限元结构分析方法,分析管桥主要构件的受力情况并确定安装尺寸方面进行了探讨。在考虑悬索结构非线性特性的基础上,利用有限元软件ANSYS的结构分析模块,建立悬索式管桥悬索体系的计算模型,并进行索形找形和各种工作状态下的结构静力分析,为施工提供合理的安装尺寸。ANSYS程序有限元结构分析方法与手工计算方法相比,计算结果更全面、合理和准确。     

直缝埋弧焊接钢管JCO弯曲成型有限元模型浅析

针对JCO成型过程中单次弯曲行程还未实现精确确定,仍需手动调整,导致钢管成型几何精度误差较大,椭圆度易超标的情况,采用ABAQUS有限元分析软件,建立了大直径直缝埋弧焊接钢管JCO弯曲成型过程仿真模型,对该工艺过程中原料钢板的应力-应变情况进行了精确分析;并采用该模型对钢管成型时所用的压下量参数进行了模拟计算。经验证分析,模型结果贴合实际,可降低生产成本,提高生产率,改善产品质量,为直缝埋弧焊管成型工艺研究提供了较新的方法和思路。     

钻柱轴向与横向耦合振动的有限元分析

钻柱在钻井施工过程中的受力状况十分复杂,钻柱轴向与横向振动的耦合影响着整个钻进过程。以定向井钻柱为研究对象,利用有限元法建立了对整体钻柱进行受力分析的数学模型。在对钻柱单元进行线性分析的基础上,考虑钻柱横向振动对轴向变形的影响,建立了钻柱耦合振动的动力学方程,编制了计算程序,计算出了钻柱发生轴向与横向非线性耦合振动的共振频率。     

基于ANSYS Workbench的钢管柔性连接有限元分析

针对钢管对接环焊时,焊接工序复杂、焊缝可能会产生裂纹等缺点,设计了一种新型钢管柔性对接方式。采用solidwoks三维绘图软件建立实体模型,并应用ANSYS Workbench有限元分析软件对钢管实际工况进行仿真,对O型密封圈采用二参数Mooney-Rivlin超弹性材料模型并应用第四强度理论进行计算,得出钢管所承受的最大等效应力为55 MPa、最大径向应力为10.4 MPa、最大轴向应力为13.9 MPa,最大等效应变为2.96×10-4 mm。分析结果表明,钢管采用柔性对接时,钢管所承受的应力和应变均在许用范围之内,满足强度要求,不会出现泄露现象。说明该柔性连接方式安全可靠。     

新型钛合金和铝合金钻杆结构安全性分析

为满足特殊工艺井的钻井要求,开发了新型钛合金钻杆和铝合金钻杆。由于钻杆在钻进中易出现断裂和刺穿等失效事故,为确保新型钻杆在钻进过程中的结构安全性,对新型钛合金和铝合金钻杆分别进行了有限元分析。计算分析表明:钛合金钻杆的工作安全性较高,可用于深井、大位移井、水平井、大斜度井钻井施工;铝合金钻杆结构安全性较低,可通过增加壁厚来提高其结构安全性。