异径弯管的无力矩环向应力解析解

提出以异径管单位高度（长度）的直径变化程度作为反映异径管结构特征的无因次量，并定义为异径系数。根据异径弯管横截面管径随经向弯角而变化及其锥形结构的两个特点，推导了内压作用下异径弯管无力矩环向应力武，最大环向应力位于大端内侧。该武可以作为工程中常见回转壳无力矩环向应力式的任意条件式，等径弯管、直管及异径直管的环向应力公式均是异径弯管环向应力武的一个特定条件的特例，本质上这些公式均是环向应力的薄膜解。计算环向薄膜应力时，一般来说．工程中各种鼻径管与连接直管之间的边缘应力可以忽略。     

一种偏心异径管渐进折弯成形的方法

异径管作为连接不同尺寸直管的管件,在国内外先进飞机上应用广泛。本文介绍了一种新的偏心异径管的成形工艺方法：凸模抬高角度法。研究了偏心异径管多道次渐进折弯成形技术,给出了凸模抬高角度和凸模行程的确定方法。通过有限元模拟分析了成形误差,结果表明抬高凸模角度的方法是可行的。     

月牙形磨损套管抗内压强度计算

将内壁磨损套管月牙模型简化为偏心圆筒模型,通过直角坐标向双极坐标的转换和选取曲线坐标中表示应力的复势,得出了偏心磨损套管等效应力和剩余抗内压强度计算方法。磨损套管等效应力解析解和数值解对比分析表明,随着磨损深度的增加和作用在内表面压力的增大,磨损套管危险截面内、外表面的等效应力呈指数增大;磨损套管抗内压强度随磨损深度线性减少。采用双极坐标公式计算偏心磨损套管等效应力与有限元分析结果相差小于0.9%。偏心磨损套管抗内压强度理论解和月牙形磨损套管抗内压强度试验值之间相对误差小于10%。将月牙形磨损套管简化为偏心圆筒模型,采用偏心磨损套管抗内压强度公式计算月牙形磨损套管抗内压强度是可行的。     

异径管的热压成形工艺及其质量检测

总结有缝或无缝的同心异径管、偏心异径管和异径弯管的热压成形工艺方法,对38件异径管的外形和壁厚几何 尺寸以及表面硬度进行检测,还对偏心异径管的强度性能进行取样检测。结果分析表明,异径管壁厚均超厚;异径管大 小两个端口的几何尺寸较准确,但壁厚很不均匀,异径弯管壁厚较均匀;超声测厚时,数值偏大,探头分隔面与管件轴线 平行时的实测值与分隔面垂直于管件轴线的实测值相比略大一些,结果危险;异径管两端的表面硬度比中间段的表面硬 度平均低约35%;根据GB1172—74《黑色金属硬度及强度换算值》中的经验公式σb≈3.5378HB(MPa)将布氏硬度换算 为抗拉强度时,结果明显保守。     

氨合成塔冷气副线异径管爆裂事故分析

某厂氨合成塔冷气副线异径管发生爆裂事故,进行技术检验后分析了爆裂原因,材质为20钢的异径管内是高压富氢介质,氢分压21 MPa,该冷气副线长期处于关闭状态,由于副线中心管填料密封失效,使异径管长期超温工作,异径管在超温高压富氢介质工况下发生了氢腐蚀低应力脆性断裂。对此提出了若干建议。     

含环向减薄缺陷主蒸汽管道蠕变应力变化规律研究

厚壁耐热钢广泛应用于高温电厂的主蒸汽管道。局部减薄缺陷是高温压力管道常见的体积型缺陷,局部减薄缺陷的存在对高温环境下运行的管道应力重分布会产生较大的影响,降低管道的承载能力。采用大型有限元分析软件ABAQUS对在蠕变条件下运行、受内压作用含环向减薄缺陷主蒸汽管的蠕变应力进行了有限元数值模拟,获得了应力重分布的变化过程。结果表明,含环向减薄缺陷直管,由于存在结构不连续,导致应力水平提高。在高温环境下,应力最大位置和应力集中系数最大位置可能会随蠕变时间的变化而改变,给出了含环向减薄管道应该主要关注的位置。研究结果可为高温含环向减薄缺陷管道的安全评定和完整性分析提供依据。     

偏心异径管流量计特性的试验研究

在模拟现场条件下通过试验研究了偏心异径管流量计的特性，给出了试验曲线，为流量测量与监测提供了一种新方法，具有工程实用价值。     

内压作用下弯管环向应力解及其分析

根据力平衡原理分别按弯管的内外拱方向和中性线方向推导出内压下弯管的两条环向应力公式，针对两条公式相似而又有明显区别的问题，通过内拱区与外拱区的环向应力大小定性比较分析，发现前者较后者所反映的环向应力分布呈内拱大外拱小的不平衡状态程度更大，通过环壳内压爆破实验结果远低于理论值的定量比较对此证实。结论认为，内压作用下的弯管结构属于有力矩旋转壳，整体环壳第二弯曲半径由外拱区的正半径变化为内拱区的负半径，引起应力性质的变化，只考虑薄膜应力的弯管内压爆破理论存在不安全的因素。     

内压作用下弯管环向穿透裂纹应力强度因子分析

应力强度因子是缺陷结构安全评定的必需参数。利用有限元分析软件ANSYS建立了内压作用下弯管环向穿透裂纹模型,以管道外径、管道厚度、纵向裂纹角、裂纹半角、环向裂纹角为参数,对不同参数下的应力强度因子进行了计算。结果表明:应力强度因子与纵向裂纹角θ1无关;应力强度因子随裂纹半角θ的增大而增大;应力强度因子随环向裂纹角θ2的增大先减后增。依据计算结果对参数进行了无量纲化,继而拟合了内压作用下弯管环向穿透裂纹应力强度因子计算关系式。     

偏心圆柱凸轮与轴管液力连接应力和变形分析

根据弹性力学中复势表示的应力和变形方程,选取适当复势,确定边界条件,得到了正交曲线坐标下偏心圆柱凸轮液力连接过程中的径向应力、环向应力和剪应力及径向、环向、x向和y向的变形公式。液力连接中轴管膨胀作用下,偏心圆柱凸轮壁厚最薄处外表面点环向应力系数最大为4.85。当极角大于152°时,外表面的环向应力系数大于内表面的。50 MPa液压压力作用下,内、外表面环向变形最大值分别为2.49μm和8.27μm,位于极角42°和62°处。径向和y向变形在壁厚最小处最大,分别为23.15μm和21.46μm。内、外表面x向变形最大值分别为16.59μm和12.15μm,位于极角114°和96°处。液力连接过程中偏心圆柱凸轮环向应力和变形随载荷线性增加。偏心圆柱凸轮环向应力的解析解和数值解相差较小。偏心圆柱凸轮液力连接过程中受内压作用,应力、变形计算公式为该类零件的失效分析提供理论基础。     

星轮减速器转臂轴承组件的有限元分析

本文应用ANSYS软件,对星轮减速器的转臂轴承组件进行有限元分析。介绍了基于ANSYS的网格划分和接触对建立的方法,阐述了其对有限元分析结果的影响。经分析结果验证,转臂轴承满足承载要求,其应力集中在滚子与内外圈的接触面上,为进一步分析星轮减速器的性能奠定了基础。     

三环减速器多齿啮合效应的有限元分析

通过有限单元法,并借助ANSYS有限元分析软件对三环减速器的多齿啮合效应进行了分析,得到了三环减速器传动时的实际接触齿数、啮合齿载荷分配以及von Mises应力变化规律.     

基于ABAQUS的三环减速器多齿啮合效应分析

为了研究三环减速器的多齿啮合效应问题,从而找出三环减速器实际承载能力远高于理论承载能力的原因,根据相关力学理论,借助大型非线性有限元分析软件ABAQUS,合理建立了三环减速器主传动部分的平面有限元模型,并在不同工况下,对三环减速器的复杂非线性接触问题进行有限元分析,得到了传动过程中的实际啮合齿数及各啮合齿的应力情况,为充分发挥三环减速器的高承载能力提供了理论依据,并为三环减速器的设计提供指导。     

重载RV减速器的摆线针轮疲劳寿命预测

以某型重载RV减速器中的摆线针轮为研究对象,利用有限元分析软件建立轮齿接触等效模型,得到了摆线轮齿面的接触应力分布并分析了其最大接触应力区,基于刚柔耦合动力学建模,得到了最大接触应力区的应力-时间历程。采用疲劳累计损伤理论,基于疲劳寿命专用仿真软件,以有限元结果和载荷谱为输入,分析了摆线针轮在相应外部循环载荷作用下的最终寿命,研究结果表明：摆线轮最大应力部位和危险部位在分度圆附近且靠近端面,最大应力为817 MPa,疲劳寿命为106.673次,等效寿命为5 233 h,为摆线轮的抗疲劳优化设计提供了参考价值。     

2000 kN·m大型行星减速器焊接机体应力分析

大功率、大扭矩行星减速器在工业生产中应用日渐普遍,产品设计要求也越来越高,将有限元技术融入到设计之中,可以增强设计的可靠性。本文使用有限元方法着重对承受大扭矩的行星减速器焊接机体进行分析,得到焊接区域存在应力集中现象,焊接机体所受到的应力值小于所用材料许用应力值,焊接机体的刚度大,变形小。     

三环减速器整机静力学有限元分析

通过有限单元法,对三环减速器的整机进行了静力学分析,得到了三环减速器运转一个周期时,各个构件的作用反力和Von Mises应力变化规律.     

三环减速器承载能力分析

通过有限单元法，对三环减速器的多齿啮合效应进行了分析，得到了三环减速器传动时的实际接触齿数、啮合齿载荷分配以及von Mises应力变化规律，揭示了三环减速器大承载能力的本质。     

移栽机支承部件受力分析及有限元仿真

移栽机可解决人工种植费工、费时的问题。本文对移栽机支承部件的主梁和轮边减速器箱体进行了力学模型简化和受力分析,并通过有限元软件进行仿真,得到了主梁和轮边减速器箱体的应力云图和位移云图,得出了主梁和轮边减速器箱体应力和变形水平在安全范围之内的情况,并提出了改进建议：首先,在满足强度条件下适当增加主梁的壁厚以减轻整机质量,使机器运行更加灵活;其次,在轮边减速器箱体内添加筋板增加其强度,提高整机的安全性能,为设计和生产出性能更加优越的移栽机提供参考。     

某无人直升机减速器箱体的有限元分析

基于ANSYS软件,建立某无人直升机减速器箱体的三维有限元模型,得到两种材料箱体的应力分布和变形云图,优选减速器箱体材料,为减速器箱体的设计定型提供理论依据。设计的箱体已经成功应用某无人直升机的减速器,表明该箱体设计和选材合理,结构安全可靠。