ANSYS辅助弹塑性状态下的内压厚壁圆筒应力分析

采用ANSYS有限元软件对弹塑性状态下的内压厚壁圆筒的三向应力进行应力分析,直观展示厚壁圆筒的径向应力σ_r、环向应力σ_β和轴向应力σ_z的分布规律。ANSYS计算结果与解析解吻合较好:弹塑性状态下厚壁圆筒的径向应力为压应力,随半径而减小;环向应力为拉应力,其值在塑性区随半径增大而增大,在弹性区随半径增大而减小,在临界面处取得最大值;轴向应力在塑性区随半径增大而增大,在弹性区为一恒定值。ANSYS为厚壁圆筒的应力分析提供了可靠且高效的手段。     

超高压厚壁圆筒自增强处理有限元仿真与残余应力分析

为了研究超高压厚壁圆筒不同端部结构形式对其自增强处理残余应力的影响,用大型有限元软件ANSYS仿真了不同端部结构处理方式下厚壁圆筒自增强处理过程,并分析了残余应力的分布状态。     

厚壁圆筒变形与应力的相容性分析

从理论上严密论证了厚壁圆筒位移和应力的相容性,揭示了厚壁圆筒理论深层的内在联系,比较了由相同材料套合而成的组合厚壁圆筒与同材料、同厚度的单层厚壁圆筒的位移和应力情况.     

内压厚壁圆筒应力相容性的理论论证

运用矩阵方法从理论上严密论证了仅受内压时厚壁圆筒应力的相容性 ,并兼辅其它方法对受内压的厚壁圆筒应力的相容性进行了进一步验证。     

压力容器安全系数对耐压试验的影响

对TSG 21-2016和GB/T 150-2011中的耐压试验压力与耐压试验应力校核进行了分析。阐述了弹性失效准则下的内压厚壁圆筒强度计算公式和耐压试验计算,并给出了压力容器试验压力的可靠性理论。     

型槽绕带式厚壁圆筒的轴向应力分析

本文旨在寻求钢带的折减系数k_n用来计算型槽绕带式厚壁圆筒的轴向应力。     

厚壁圆筒自增强压力与承载能力的确定方法

从限制弹塑性界面处总应力的当量应力与内壁面处卸除自增强压力后的残余应力的当量应力出发,探讨了厚壁圆筒的承载能力,提出了相关的计算公式和图表。     

自增强圆筒塑性区深度和承载能力探讨

从限制弹塑性界面处总应力的当量应力与内壁面处卸除自增强压力后的残余应力的当量应力出发,探讨了厚壁圆筒的塑性区深度和承载能力,提出了相关的计算公式和图表。     

降低厚壁圆筒与接管连接处应力峰值的方法

本文介绍了一种降低厚壁圆筒与接管连接处应力峰值的方法。文中指出如果在厚壁圆筒上开长轴在环向上的椭圆孔,为了使开孔能与普通的圆形接管连接,其最佳的椭圆孔通道为：其长短半轴之比由容器内表面的变化到容器外表面的圆形。并以试验结果加以证实。     

单层厚壁圆筒的最佳自增强半径

<正> 一、引 言 经过自增强处理的单层厚壁圆筒,具有应力水平低,疲劳寿命高的优点,现已在石化工业得到广泛应用。 在给定的工艺条件下,如何确定圆筒的最佳自增强半径,是目前尚没有很好解决的一个问题;近年来,不少压力容器工作者对此进行了研究,他们在不考虑温差应力(热应力)的条件下得到了一些结果,     

对自增强圆筒残余应力松弛的初步探讨

本文对自增强厚壁圆筒残余应力松弛的特点、原因和机理作了初步的探讨。并在实验的基础上建立了计算残余应力松弛量的外推公式。     

降低厚壁圆管与接管连接处应力峰值的方法

本文介绍了一种降低厚壁圆筒与接管连接处应力峰值的方法。文中指出如果在厚壁圆筒上开长轴在环向上的椭圆孔，为了使开孔能与普通的圆形接管连接，其最佳的椭圆孔通道为：其长短半轴之比由容器内表面的变化到容器外表面的圆形，并以试验结果加以证实。     

热冲击作用下厚壁圆筒自紧残余应力的再分布规律

本文针对厚壁圆筒,通过30Cr Ni Mo8钢试样的热冲击有限元模拟,解释热冲击对自紧残余应力再分布的影响机制,找出热冲击作用下自增强残余应力再分布规律。     

《过程设备设计》课程教学方法探讨

就《过程设备设计》课程的教学方法进行了一些探索,以厚壁圆筒应力分析的教学内容为例,阐述了笔者的一些心得体会,供同行参考。     

正交各向异性玻璃钢厚壁圆筒受内压作用时筒壁应力的计算

本文根据正交各向异性体的基本虎克定律,对在多种约束条件下的正交各向异性体厚壁圆筒(或简称厚壁筒)的内压应力(即受均匀内压作用产生的各筒壁应力)这一较为复杂的问题,进行了分析推导,得出了一些计算公式。这些公式的导出,尤其具有工程应用上的意义。     

考虑材料拉压模量不同及应变软化的厚壁圆筒解析解

基于三剪应力统一强度理论和弹脆塑性模型,同时考虑材料拉压模量不同及应变软化、中间主应力效应,推导了单层厚壁圆筒均匀内压与塑性软化区半径的关系、双层厚壁圆筒均匀内压作用下的弹脆塑性极限承载力,分析了参数b、c、半径比r_b/r_a、材料的拉压模量系数λ对双层组合厚壁圆筒的影响特性。通过算例分析表明:双层组合厚壁圆筒弹性极限承载力P_emax随b的增大而增大,随c的增大而减小,随材料的拉压模量系数λ增大而减小;对理想弹塑性材料,脆塑性极限承载力P_u1随b的增大而增大,随c的增大而减小,随半径比r_b/r_a的增大而增大,与材料的拉压模量系数λ无关;对其它材料,脆塑性极限承载力P_u3随b的增大而增大,随c的增大而减小,随材料的拉压模量系数λ增大而减小。三剪应力统一强度理论解包含了Mohr-Coulomb解及双剪统一强度理论解,还能得到一系列化的新解,对单层和双层组合厚壁圆筒的设计及应用具有参考价值。     

弹性—幂强化材料对自增强容器设计的影响

以材料超应变时应变硬化符合幂强化规律、自增强卸载时符合卸载定理、材料不可压缩且服从 Mises 屈服准则为假设,导出了弹性—幂强化材料厚壁圆筒自增强优化设计的计算公式。通过对实例的验算,讨论分析了弹性—幂强化材料对自增强圆筒容器优化设计的影响,并证明了基于理想塑性材料的自增强优化设计公式是本文的一个特例。     

考虑材料强化效应的自增强厚壁圆筒应力分析

本文以材料幂指数强化模型为基础,对自增强厚壁圆筒进行了弹塑性应力分析,推导了自增强处理的最佳压力及最佳超应变度,同时给出了自增强处理不反向屈服的条件。     

单层自增强圆筒的反向屈服限制条件

为防止单层厚壁圆筒自增强处理后发生反向屈服,导致自增强效果下降,分析了包辛格效应对单层厚壁圆筒反向屈服限制条件的影响。     

非理想塑性材料厚壁圆筒的应力状态及极限压力

针对大多数厚壁圆筒材料的塑性硬化特征,本文从塑性理论出发,通过推导,得到较为精确的应力及极限压力公式。在与实测结果比较后发现这对更好地挖掘材料的潜力是有意义的。