稳定塔裙座角焊缝裂纹原因分析及修复

本文针对稳定塔定期检验中发现的裙座与封头连接角焊缝整圈表面裂纹,进行了裙座角焊缝应力分析、结构分析和解剖分析,得出角焊缝裂纹是由于制造时根部未焊透以及运行中风载荷的交变应力共同造成的,鉴于塔器裙座角焊缝的应力特点,提出了可行的返修方案,对裂纹进行了修复,最后对此类焊缝施焊及检验提出了建议。     

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。     

大型回转窑托轮轴疲劳断裂分析与防治

回转窑由于其支承载荷分配不均 ,托轮轴疲劳断裂现象频繁 ,这就严重影响了生产的正常进行 ,造成重大的经济损失。笔者通过对回转窑的托轮轴进行力学分析 ,导出托轮轴等效对称循环应力幅的计算方法 ;对现场回转窑进行分析计算 ,得出该窑托轮轴危险截面等效应力幅与所受载荷的线性关系 ,从而得到托轮轴疲劳极限对应的载荷值和一些重要结论 ;提出通过轴线检测和调整来控制托轮所受载荷 ,使托轮轴处在疲劳极限下运行 ,从而减少托轮断轴事故带来的重大损失 ,有着较好的经济效益     

露采高边坡模型初始地应力场快速生成方法研究

为防止露釆高边坡建模中初始地应力场畸变,采用子模型法和等效应力梯度边界面力法,用等效应力梯度边界面力替代简化部分水平构造应力,施加侧边界条件.以黄山石灰石矿山高边坡为工程实例,建立取至负地形的高边坡整体计算模型和简化子模型,计算对比整体大模型与简化子模型初始地应力场模拟结果.结果表明:整体大模型与简化子模型水平方向和竖...     

浅析热冲击对自增强反应器的影响

自增强反应器在服役期间，其残余应力会因开停车循环载荷作用，温度、压力的波动及管内介质发生超温分解反应引起的热冲击等因素的作用而衰减，为了比较系统地探讨热冲击引起的自增强残余应力衰减机理和管材损伤机理，本从研究管式反应器受热冲击作用时的应力响应出发，建立相应数学模型，得到了应力随时间变化曲线，应力随半径变化曲线，通过分析得出了热冲击发生时产生的动态应力和异常高温是引起残余应力松弛和材质发生相变和老化的主要原因。     

火灾下沉管隧道热力耦合分析及防火实验研究

为研究具有排烟结构的大跨沉管隧道火灾下力学行为,综合采用火灾动力学模拟软件FDS和结构分析软件ANSYS,对无防火措施下的温度场及结构响应规律进行分析,并通过防火材料的实验炉高温试验研究防火效果与防火方案。结果表明火灾位置的不同对结构影响区别较大,结构应力重分布显著,部分位置有开裂、压溃可能,产生最大变形3.6mm,防火宜采用双层搭接防火板。     

锅炉钢架荷载分类及组合工况的研究

钢架是锅炉的主要承重结构,一般采用重复的设计方法进行验证计算,这种方法不仅耗费大量的时间,而且结果也不够精确,针对此问题重点分析锅炉钢架所承受的各种载荷,对锅炉钢架运行过程中所承受的载荷形式、计算方法进行探讨研究,提出有限元分析过程中载荷的有效施加方式,为达到锅炉钢架设计过程中的高精度快速设计提供了理论依据。     

台风下乙烯精馏塔抗风性能及可靠性分析

采用流固耦合方法对台风下乙烯精馏塔的风载荷分布及风振响应进行数值模拟,建立了台风下塔设备流固耦合数值模型,对乙烯精馏塔的抗风能力和可靠性进行了分析。研究发现乙烯精馏塔的迎风面为风压力,背风面和迎风子午线两侧为风吸力,风压力和风吸力沿着塔高不断增大。在风载荷作用下,乙烯精馏塔的最大应力出现在迎风向塔体与裙座的连接处,最大变形出现在塔顶。随着风速增大,最大应力和变形呈三次多项式的变化关系,但频率基本保持不变,呈现一阶频率振动。通过强度、挠度和疲劳分析,可对不同台风强度下的乙烯精馏塔可靠性进行校核。     

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。     

基于ANSYS的高速机夹式铣刀强度设计与安全性分析

当把离心力作为主要载荷进行高速铣刀的强度计算时,经典力学计算方法存在一定误差,不能满足安全性设计要求。笔者分析高速铣刀的离心力效应;建立高速机夹式端面铣刀强度设计有限元模型;模拟不同转速下刀具各组成部分的应力与变形的大小和分布;并结合分析结果,对高速铣刀安全性设计提出了改进意见。分析表明,对于100mm机夹式端面铣刀,当转速达到15000r/min时,螺钉的等效应力已达到材料的临界应力状态,出现明显的弯曲变形,刀片产生的位移达0.04mm。     

火灾影响下储罐热后屈曲行为分析

研究了火灾影响下立式钢制储罐的热后屈曲行为。基于固体双层火焰模型,首先利用有限元分析软件Abaqus计算目标储罐的温度场分布,然后将温度场作为结构分析中的热载荷,通过人工阻尼法求解储罐的热后屈曲行为。在不同的环境因素下,根据罐壁径向位移幅度与壁厚的比值来判别热后屈曲行为对罐体造成的破坏,同时利用耐火时间来判断不同因素对热后屈曲行为的影响。结果表明,罐体的变形程度与风速和源罐直径成正比,与储罐间距成反比。储罐合理的排列布置,能够增大储罐的耐火时间,并且提高最低临界屈曲温度,防止热后屈曲行为的发生。该研究对于避免火灾险情的升级和扩大,防治罐区多米诺效应具有指导作用。     

球形容器在爆炸试验中的安全性模拟分析

从评估爆炸球容器在气体爆炸试验中安全性角度,运用Ansys软件的瞬态动力学模块,进行了内部爆炸冲击载荷作用下的爆炸球容器应力分布的有限元数值模拟分析.对16 MnR材料的空心球体与4实心圆柱体的模型采用Solid 45单元划分网格, 并在球内加载峰值应力为0.8 MPa的渐变载荷, 在爆炸过程的0.4 s内, 得到最大 Von Mises 等效应力为75.651 MPa,小于16 MnR屈服极限325 MPa.计算结果表明了爆炸球试验的安全可行性.     

FN1000m~2换热器管板与球封焊接结构安全性分析

以JB 4732标准对某企业FN1 000 m2换热器进行管板与球封焊接结构疲劳寿命计算,校核其疲劳寿命是否满足企业要求。疲劳寿命计算是在有限元应力分析结果满足JB 4732对强度要求的前提下,依据JB 4732中附录C疲劳寿命计算准则,计算FN1 000 m2换热器在交变载荷下允许最大应力循环次数。计算结果大于企业所规定的应力循环次数,满足了企业对换热器管板与球封焊接结构安全性疲劳寿命要求,节约了疲劳试验的时间与成本,对企业进行换热器结构优化具有指导意义。     

障碍物后池火与水喷淋相互作用的数值模拟

采用大涡模拟方法数值模拟了障碍物后池火与水喷淋的相互作用问题，研究目的是探讨水喷淋对障碍物后池火的控制和抑制的有效性，以及障碍物对流动特性和温度场的影响。文中采用低马赫数近似下三维可压缩滤波形式的Navier—Stokes方程和组分方程进行有限差分数值求解，燃烧过程中所产生的热释放采用携带燃烧反应热的Lagrangian粒子(热元模型)来模拟。文中数值模拟了风洞内障碍物后热源产生的热气流及其与水喷淋的相互作用，并探讨了在有无水喷淋情况下的温度场和速度场特性，以及喷水装置位置对温度场的影响。     

某延迟焦化装置中焦炭塔的裙座裂纹原因分析

基于某炼油企业延迟焦化装置中两台焦炭塔在定期检验过程中发现裙座角焊缝表面裂纹的案例,从材质因素、载荷工况、应力因素等几个方面进行了综合分析,并在此基础上结合RBI评估及合于使用评价报告提出并实施了针对性的整改措施。文章最后对在役焦炭塔的定期检验提出了检验建议。     

基于有限元的重载自动扶梯桁架及梯级的安全性能分析

为确保公共交通领域自动扶梯在轻量化设计的同时具有良好的安全性能,运用有限元方法计算了自动扶梯桁架和梯级结构强度和刚度性能,研究了满载荷条件下重载自动扶梯结构强度特性。在梯级的强度分析中考虑了实际运行情况中不同于国家规范和标准规定的载荷形式,分析了极端载荷条件下自动扶梯梯级的强度性能,基于计算结果分析了重载自动扶梯主要承重部件的强度薄弱环节。研究表明,重载扶梯桁架的最大变形处位于桁架中部,应力较大区域是桁架两端与支撑结构相连的部位,梯级的薄弱部位是主轮附近的支撑结构,梯级在偏载工况下应力最大值升高,安全系数降低。该分析方法和计算结果可为自动扶梯的结构设计和检验检测提供参考。     

基于相似理论的大型桥式起重机结构安全评价试验验证方法

针对大型桥式起重机静载试验大吨位载荷加载困难影响起重机结构安全评价的问题,基于起重机结构设计理论,提出了大型桥式起重机降载当量试验方法,并对降载计算及计算误差进行了探讨。由相似理论建立位移、变形与载荷的关系,以确定相似控制量,通过测试起重机起升载荷较小时的变形和位移,推断起重机起升载荷为极限值时的变形和位移情况。通过逐级加载的方式测试与大型桥式起重机结构特性近似相似的50 t中型双梁桥式起重机跨中截面危险点的应力,将测试应力值与理论计算值进行比较。结果表明,适当降载比例的降载试验能实现一定精度的结构响应预测,可用于起重机结构安全评价。     

多跨刚构-连续组合桥梁对合龙顺序的研究分析

以某座大跨径多跨刚构-连续组合桥梁为研究对象,运用Midas/Civil进行计算模拟分析,研究分析在不同合龙顺序下对该桥型结构的影响,由计算结果可知,不同的合龙顺序对桥梁线形及桥墩内力有着显著影响,对主梁应力没有实质性的影响,主梁应力的变化取决于结构自身特性。     

基于API极限工况下修井机井架强度计算研究

为研究井架在复杂工况下的强度与安全问题,以现场使用的350型修井机井架为研究对象,采用数值模拟对井架进行参数化建模;按照极限作业工况下24种组合载荷对井架进行强度分析,得出操作工况、非预期工况和可预期工况下井架的最大变形和应力云图;提取计算井架构件UC值的相关数据,对井架进行强度、刚度和整体安全性校核。结果表明:井架在常规风力作用下,最大钩载作业工况为其主要受力工况,此时井架最大等效应力小于许用应力,可满足安全需求;在相关工况中,井架的最大等效应力集中出现在上下体连接处、二层台和底部大腿处,计算井架构件各工况下的UC值均小于许用最大UC值,表明井架结构综合强度足够,满足API标准使用要求。     

不同裂隙对煤层热流耦合现象的影响

煤炭在构造应力的作用下会产生不同形状的裂隙,不同的裂隙会对煤层内的流动与传热产生影响。以阜新市高德煤矿为例,建立二维物理模型,采用两区域方法构造控制方程组,运用计算机软件对四种裂隙下煤层的流场和温度场进行数值计算。计算结果表明:不同裂隙对煤层流场的影响主要在空气流动侧,对煤层区域影响很小;不同裂隙对煤层温度场的影响主要在裂隙界面上,对外界空气和煤层内部的影响均很小;不同裂隙条件下煤层壁面平均努谢尔特数曲线的契合度随着瑞利数的增加而不断降低,相比标准界面,其他三种界面的煤层壁面平均努谢尔特数值基本一致。研究结果可为煤矿的安全开采提供理论性指导。