核电事故工况下温度对压力容器爆破压力的影响

通过建立反应堆压力容器的二维ANSYS有限元模型,考虑不同温度下的材料性能变化,计算了压力容器在不同温度下的热应力和压应力耦合时的应力强度,以及标准工作状态下的爆破压力,根据模拟结果得出温度与应力强度之间的关系。     

大型冷库液氨储罐结构强度计算分析与校核

针对大型冷库液氨储罐的安全设计问题,应用SolidWorks、ANSYS分别对液氨储罐进行了三维建模和有限元计算,考虑了储罐自重、液货自重和内外压力载荷,进行了储罐整体变形和应力分析,并采用应力线性化方法重点考核了应力集中区域的强度情况。仿真结果表明：储罐的最大应力集中在鞍座与罐体相连的附件,对应力集中区域进行线性化仿真计算后,一次局部薄膜应力和组合应力均在许用值范围内,满足《钢制压力容器——分析设计标准》（JB 4732—1995）要求,为相关压力容器的设计提供了参考。     

大开孔疲劳容器应力强度评定与疲劳分析

为了揭示大开孔疲劳压力容器的应力分布规律,建立了某一大开孔疲劳压力容器的三维有限元模型,施加载荷和边界条件进行应力计算后按照JB 4732—1995的要求进行了线性化应力强度评定和疲劳分析。分析过程和评定结果能够为疲劳压力容器的设计和优化提供一定的参考。     

压力容器表面裂纹断裂参数的有限元计算与分析

借助ANSYS软件建立了适合压力容器表面裂纹断裂分析的有限元模型,能方便地计算出应力强度因子和J积分,与理论近似表达式的计算值对比,该方法具有较高的精度,能满足工程应用的要求.在验证模型合理的基础上,构造表征表面裂纹形状和尺寸的无量纲因子,通过分析其对J积分弹塑性分量的影响,指出断裂分析中除应力水平外,还应当将裂纹形状...     

含平面埋藏缺陷的精制加氢反应器安全评定分析

为了对在用含缺陷压力容器进行安全评定,利用有限元仿真和通用失效评定判据,对含平面埋藏缺陷的压力容器进行合于使用评价。某航煤加氢精制反应器在定期检验过程中发现一处平面埋藏缺陷,通过有限元分析软件ANSYS对该反应器进行考虑保温层作用的整体结构的稳态热分析、反应器主体结构热应力和机械应力分析,确定常规评定所需要的设计工况一次应力和二次应力及其分量,结合在用含缺陷压力容器安全评定程序评定该缺陷。结果表明:采用提出的考虑保温层作用的结构热稳态、热应力和机械应力分析方法,能够较准确地确定设备的应力状态,尤其是缺陷部位的局部应力水平;就所论反应器待评估缺陷而言,其由断裂比值和载荷比值所构成的评定点位于通用失效评定图的安全区内,经过评定可知该缺陷是安全的。     

低温低应力工况的压力容器设计

低温低应力工况下使用的压力容器是化工生产过程中常用的低温压力容器。对低温低应力工况下的压力容器材料的应力状况及容器的工作状况进行了分析。论述了设计中应注意的问题，为低温压力容器的设计提供了有益的参考。     

压力容器安全技术基础知识讲座(十一)

传统的压力容器强度设计观点是假设材料为均质连续的理想固体。根据强度理论,只要压力容器的工作应力(σ)不超过材料的许用应力(〔σ〕),其结构就是安全可靠的。随着生产的发展、设备的大型化、低合金高强度钢的采用以及操作条件的苛求,压力容器出现了“低应力脆断”现象,即构件在应力远低于材料的强度极限就失效了。比较著名的事故是:50年代美国北极星导弹固体燃料发动机机壳在实验发射时的爆炸事故,法国核电站的压力容器和英国核电站的大型锅炉的脆性破裂事故等。产生“低应力脆断”的主要原因在于容器本身不可避免地带有裂纹或缺陷。对此,传统的应力强度观点已无能为力,目前只能借助断裂力学的观     

复合板压力容器点腐蚀缺陷运行适应性评价

为准确反映含点腐蚀缺陷复合板压力容器的安全状态,在复合结构弹性力学分析的基础上,通过工程实例,采用运行适应性(FFS)评价方法对其进行安全评定与剩余寿命评估。结果表明:复合板压力容器安全评定时应考虑覆材的影响,依据提出的力学模型分别对覆材厚度计入和不计入强度设计2种情况进行应力校核,同时结合蚀孔的分布特征,对其特征尺寸进行统计学平均后计算剩余强度。在剩余寿命预测中,已考虑蚀孔直径和深度随时间变化对剩余强度的影响。通过计算最大工作压力(MAWP)参量,已对某一压力容器进行寿命评估。     

球形封头与筒体局部结构不连续应力分析

在某压力容器设计中,综合考虑安全性和经济性原则,对该产品的筒体和球形封头采用不同板厚制造,本文就该处局部结构不连续的应力状态进行有限元数值模拟,分析筒体与球形封头连接处的应力分布状态,为此类结构设计的尺寸优化和强度计算提供理论依据。     

球墨铸铁压力容器应力分析方法浅见

本文针对一台使用QT400-18R球墨铸铁材料制造封头的油气筒,使用有限元软件对其进行应力分析,并详细研究应力分析过程中,球墨铸铁承压件的受力和应力分布状况,并对结果汇总分析,最终给出球墨铸铁制压力容器进行应力分析设计过程中的关注点,为同类型的球墨铸铁压力容器设计过程提供参考。     

在用压力容器局部坑状腐蚀的安全状况等级评定

通过对在用压力容器局部坑状腐蚀所产生的凹坑应力进行分析，得出了不同坑深的在用压力容器安全状况等级的评定。     

肋片式换热器的有限元热应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对肋片式换热器首先进行热分析,获得温度场温度扩展分布云图,得出温度在管道周围的值最大,最大值是78.76℃;通过定义路径分析了沿着肋片径向及管道高度内壁方向上的温度分布情况,得到相应的曲线和温度分布云图;之后在热分析的基础上,利用ANSYS软件中的间接法进行热应力分析,获得热应力的分布情况,最大热应力值发生在管道外壁与蒸汽管道连接部位,其值为40.19MPa;最后根据JB4732-95《钢制压力容器分析设计标准》进行相应的应力评定后,证明该肋片换热器是安全可靠的,可以应用在实际工程生产中。     

浅谈锅炉压力容器的应力腐蚀破裂

通过对锅炉压力容器中应力腐蚀破裂机理及特点的分析，归纳总结了锅炉压力容器常用材料，容易产生应力腐蚀的特定腐蚀介质，及常见的应力腐蚀形式，并提出了应力腐蚀破裂的预防措施。     

高压消防栓阀杆改进设计及其有限元分析

针对消防栓阀杆在高水压工作环境下变形大、强度不足、应力分布集中等问题,提出一种高压消防栓的阀杆改进结构。建立消防栓阀杆改进结构的三维实体模型,运用ANSYS对阀杆进行静态强度特征分析,同时对消防水进入及流出消防栓的过程进行流体动力学(CFD)分析,以验证改进型阀杆的科学性和可靠性;分析了改进型阀杆的应力、变形云图以及阀杆的压力分布图,结果表明改进后阀杆的变形程度及阀杆受到的应力情况与改进前相比均有较明显的改善。     

起重机主梁裂纹修补参数的研究

采用ANSYS有限元分析软件，对因出现裂纹的起重机主梁而添加的补强板进行系列计算，得出修补后主梁裂纹的应力及应力强度因子的变化规律，结果表明，只有采用适当参数的补强板，才可消除起重机主梁裂纹的扩展趋势，从而保证起重机的安全。     

确定压力容器安全系数原则

压力容器安全系数与材料参数紧密相关,确定材料许用应力值时,需要同时考虑材料抗拉强度和屈服强度更为合理;奥氏体不锈钢材料具有非常好的应变强化能力和韧性,为充分发挥奥氏体不锈钢材料优良性能,选取奥氏体不锈钢材料许用应力值时,需要特殊考虑。压力容器安全系数的选取建立在经验基础上,在保障压力容器安全性前提条件下,为节省材料和降低成本,随着理论研究深入和科学实验的进步,压力容器安全系数有所降低,这是科学设计和实用成功经验结合的结果。     

气瓶腐蚀缺陷应力分析及寿命预测*

为研究气瓶全生命周期腐蚀缺陷与剩余寿命的关系，基于ANSYS建立某型号车用压缩天然气钢瓶有限元模型，分析内腐蚀深度0.1~3.0 mm状态下，气瓶Mises应力分布与应力强度变化规律；根据应力分析，应用局部应力应变理论和修正的Manson Coffin公式进行寿命预测。结果表明:随着气瓶腐蚀缺陷的加深，气瓶额定载荷下的应力分布呈现向缺陷区域集中、应力强度增大的趋势，且腐蚀曲线存在明显拐点；使用应力分析与寿命预测相结合的方法，得出含腐蚀缺陷车用气瓶寿命—腐蚀深度关系曲线，可为气瓶安全使用管理提供参考。     

液化气球罐疲劳分析与抗疲劳研究

为了对液化气球罐的疲劳失效进行分析以及提高液化气球罐的抗疲劳性能,了解和掌握了压力容器的寿命特性并对液化气球罐的应力进行分析。之后基于压力容器的设计规范对液化气球罐的疲劳寿命进行了分析。按照美国ASMEVII-2规范进行计算,根据现行使用液化气罐的使用条件,计算出在不做疲劳分析时,该容器可以安全使用31．25年,文章最后给出具体的抗疲劳措施,包括：冷作硬化处理、降低应力集中、机械超载以及消除残余应力等,保证使得正常使用情况下容器不发生疲劳失效。     

典型压力容器用钢13MnNiMoR的高温疲劳性能研究

低周疲劳破坏是压力容器的主要失效形式,研究压力容器用钢在高温下的疲劳性能,对于保证该类结构在高温下的安全运行,具有重要意义。本文对典型压力容器用钢13MnNiMoR,进行了高温拉伸实验,获得了高温拉伸力学性能随温度的变化规律;进行了高温低周疲劳实验,获得了不同温度下的疲劳性能,建立了相应温度下的应力寿命曲线,并分析了应力寿命曲线随温度变化趋势;根据实验结果对JB4732中疲劳设计曲线是否适用于中高温进行了讨论,并对其在高温下的修正工作提出了想法。     

基于参考应力法的海底腐蚀管道剩余强度评价

在役海底管道所处海洋环境恶劣,管道发生腐蚀后剩余强度降低。为了更加准确地计算管道的剩余强度,基于ANSYS非线性有限元模拟,采用参考应力法,研究了参考应力分别为(SMYS+SMTS)/2,1.1SMYS,SMYS+69,0.8SMTS,0.9SMTS,SMTS的海底管道剩余强度,将结果与爆破实验数据作对比,提出了参考应力和流变应力取值的推荐算法。研究结果表明,在海底腐蚀管道剩余强度有限元分析中,对于X46,X60和X80管道,建议分别使用(SMYS+SMTS)/2,0.9SMTS和SMTS作为参考应力;推荐使用(SMYS+SMTS)/2, SMYS+69和 1.1SMYS三者中的最大值作为流变应力。