小型储气罐火灾工况数值模拟分析

以某输气管线气液联动执行机构中的储气罐为例,利用Ansys Fluent软件建立同比例三维模型,模拟火灾工况下,外部热量不断输入,罐内压力和罐体温度随时间的变化情况。利用Aspen Hysys软件模拟计算该小型储气罐在火灾工况下安全泄放所需的最小安全阀口径。结果表明,当钢制储气罐外部发生火灾时,罐体温度和罐内压力急剧升高,在很短的时间内就能达到储气罐坍塌温度和储气罐设计压力;达到钢制储气罐坍塌温度的时间滞后于达到储气罐设计压力的时间;从安全的角度,设置安全阀可安全有效泄放气体,即使储气罐发生坍塌,也有助于降低事故发生的危害程度;确定的安全阀最小口径为0.03 cm²,建议选型的安全阀口径不低于0.05 cm²。     

挖掘机工作装置有限元分析

以国产徐工XE135B型反铲液压挖掘机的挖掘集成组件为一体作为研究对象,建立有限元模型,采用有限元分析软件Ansys对工作装置的5种比较典型工况进行静强度分析和模态分析。结果表明:在切向力为85k N的情况下,危险工况1的强度和刚度都满足要求,5种工况的模态分析在激振频率范围内的变形满足要求,为改进挖掘机设计、提高工作寿命及安全性提供理论参考。     

埋入混凝土中PZT声场指向性和声能研究

将PZT作为声源埋入混凝土中构成的混凝土压电机敏模块具有超声检测功能。对埋入该模块中的PZT圆片模态分析发现,在各阶振动模态下PZT声辐射面存在分布不同的振幅极大值区域。基于混凝土压电机敏模块的声场指向性和声能实验表明:将PZT声辐射面等效为振幅相等的单一点声源的叠加,忽略振动模态对声场指向性影响,使得PZT圆片的声场指向性随频率变化规律偏离实际较大,而且在相同频率下声场指向性理论结果比实验结果发散;在各阶固有频率激励下,PZT圆片的声场指向性集中,但在一阶固有频率下声能最高,更适用于超声检测。     

大功率LD封装技术的研究

提出一种新的LD列阵封装方法。把热沉形状改为台阶式，使稳态工作条件下的芯片前腔面散热速度提高，前后腔面温差大幅度降低，因此可以提高COD阈值，降低腔面退化率，且更方便于光纤耦合封装。利用Ansys软件对大功率LD稳态工作的温度分布进行模拟。结果发现：改进前的芯片前、后腔面温差为9．0K，改进后温差降为3．5K，降低了60%；热沉前、后端面的温差由原来的18．2K降为8．0K，降低了56％。     

热轧卷温度场模拟在CSP生产HP295钢相变分析中的应用

采用有限元模拟软件Ansys，模拟了3mmHP295气瓶钢热轧卷温度场的变化，作出不同节点的温降曲线，并与该钢连续冷却转变(CCT)曲线结合，分析了HP295钢卷材不同部分冷却过程的组织转变。模拟结果表明，卷取温度为660-680℃时卷材心部平均冷却速度仅为0．04℃/s，远远低于出现碳化物离异共析的临界冷却速度0.1℃/s，使卷材深冲性能急剧降低。避免碳化物离异共析谚碳体沿铁索体晶界分布的有效措施是将卷取温度降至600～620℃。     

设置F-ved框架动力响应的数值分析

用Ansys有限元软件模拟了F-ved被动阻尼器，得到了F-ved的滞回曲线；并对设置F-ved的异型柱框架的线性地震反应进行了控制分析。为结构的隔震减震设计提供了一种实用高效的方法。     

LNG接收站卸料管道保冷层厚度优化模拟

国内LNG接收站卸料管道保冷层多为组合式保冷,保冷层普遍存在着材料浪费的问题。为此,应用Ansys Workbench(AWE)工作平台分别建立了LNG接收站典型的外径为40 in、10 in(1 in=25.4 mm)卸料管道保冷层传热及优化模型。在满足使用要求及设计标准的前提下,对保冷层组合厚度进行优化模拟,并分析了保冷材料热导率受温度变化影响时,其对管道保冷性能的影响。结果表明:优化后,40 in管道每1 000 m可节省投资156万元,10 in管道每1 000 m可节省投资25.62万元;在设计时,如不考虑保冷层热导率随温度变化而采用平均热导率计算,保冷层厚度设计偏保守。对组合保冷材料交接点处温度及各类输入参数敏感性进行分析后得出结论:优化后管道各类指标性能均满足使用要求;内层保冷材料厚度对总投资及热流密度影响最大,大气温度对交接点处温度影响最大。该优化模拟结果及基于AWE工作平台流程化设计优化方法可为LNG管道保冷设计提供参考。     

基于Ansys的复合砌块孔型布置热分析研究

文中籍Ansys热分析技术原理,较为详细地讨论了具有相同孔型布置的砌砌块和具有相同导热系数的砂浆,因为砂浆敷设方式的不同对墙体传热系数的影响,同时也分析了不同孔型布置方式对砌块本体传热系数的作用。通过研究,认为只有合理设计砌块的孔型布置,选择正确的砌块间砂浆敷设方式,才能够有效地降低墙体围护材料的传热系数,提高墙体围护材料的阻热能力。Ansys热分析技术实质上是一种数值计算方法,可广泛地应用于空心砌块以及多孔烧结制品材料,能够在墙体制品(含烧结制品)材料的体型设计阶段,为有效地降低制品的传热系数、提高阻热能力提供科学、有效的佐证。     

低温手术过程组织瞬态热应力有限元分析

通过有限元分析,给出使用同时具有冷冻和加热能力的两种新型冷刀进行低温手术过程中组织瞬态应力场,考察“低温手术-热疗结合型冷刀”与“Endocare型氩氦冷刀”两种新型冷刀的共性和差别,从热应力角度揭示冷刀的杀伤半径。充分考虑组织物性和内热源的非线性,使用基于有限容积法的大型商业有限元软件Ansys双向耦合求解经典生物传热方程与应力方程。结果表明：（1）组织内水的相变导致的体积膨胀是热应力引发的主要因素,而温度梯度则是产生热应力的次要因素;（2）两种冷刀在低温手术过程中均会导致相变区域内出现应力集中;（3）低温手术-热疗结合型冷刀由于可提供更大的冻结区域,使其经历高应力,从而具有更大杀伤半径;（4）低温手术过程中,组织会发生明显的热应变。     

钻铤螺纹联接载荷分布规律与疲劳失效

钻铤螺纹联结失效是钻铤失效的主要因素,在整个钻具失效事故中占很大比例。疲劳是导致螺纹联接失效的主要原因。文中从螺纹载荷分布入手,运用有限元软件分析螺纹疲劳失效机理,最后提出预防螺纹先期疲劳失效的措施。