丙烯塔组合环焊缝裂纹的应力分析及评定

残余应力的存在,是影响压力容器脆断、疲劳破损、结构稳定性降低的重要因素和研究重点。本文对某公司50万吨年气体分馏装置丙烯塔组焊工程中残余应力的产生、对结构的影响和如何有效降低残余应力进行原因分析,并针对此类焊缝的合格评定进行计算。     

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。     

ANSYS软件在压力容器应力分析中的应用

利用ANSYS有限元软件对压力容器进行应力分析,获得了压力容器的应力分布图。通过对不同类别的应力进行分类和强度评定,得出应力强度满足分析设计。ANSYS应力分析为压力容器的结构设计提供了可靠、高效的理论依据。     

棱角度超标换热器的有限元应力分析

针对换热器监督检验中发现的棱角度超标问题,采用有限元软件对其超标部位及整体的受力情况进行计算,分析计算结果并与材料的允许应力进行比较,结果显示,该换热器壳程筒体纵焊缝棱角度超标部位的静应力能够满足静强度要求。     

含热熔孔洞缺陷的埋地聚乙烯管道应力分析及寿命预测

为了研究聚乙烯（PE）管道热熔孔洞缺陷与寿命之间的关系,基于Ansys软件对埋地状态下的含有热熔孔洞缺陷的PE管道进行应力分析,得到了含热熔孔洞缺陷的PE管道在不同内压下的最大Mises应力、环向应力和径向应力的变化数据;依据应力分析数据,使用Matlab编写程序,根据Suleiman双曲本构模型对PE管道进行了寿命预测。研究结果表明:含有热熔孔洞缺陷的PE管道,其最大应力随管道内压的增大而增大,寿命随着管道内压和缺陷体积的增大而减少,含缺陷管道寿命和内压关系可使用双对数函数来进行描述;使用应力分析和寿命预测相结合的方法,可以得到不同缺陷的PE管道寿命-内压关系式。     

城镇燃气埋地含缺陷聚乙烯管道应力分析

建立了埋地含缺陷聚乙烯管道模型,应用有限元方法计算管道的应力和变形量,分别考虑管道内压、地面载荷和管道缺陷深度变化对管道应力和变形的影响。研究结果表明,管道最大应力随管道内压的增大而增大;随地面载荷的增加呈先减小后增大趋势;随管道缺陷深度增大而增大。管道变形量随内压增大而增大,但增长较小;随地面载荷增大而增大,增长较大;管道缺陷深度只对管道缺陷处变形量有影响。研究结果为确定城镇燃气聚乙烯管道工作能力提供了理论依据。     

长输管道局部凹陷应力分析

对长输管线发生在局部变形过程和在存在局部变形的情况承受内压时管子中的应力分布进行了有限元模拟。从模拟的结果可知存在局部变形时导致的残余应力对于管子中应力分布的影响较大。最后就该段管子的处理提出了建议。     

16MnR钢焊接接头补焊残余应力有限元分析

焊接残余应力是造成16MnR钢焊接接头产生裂纹的主要原因之一。本文使用大型非线性有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的热应力计算程序,对16MnR焊接接头焊缝区域补焊的残余应力分布进行了数值模拟,得到了补焊残余应力的分布位置及大小。结果表明,补焊后,残余应力值比焊态下残余应力值有所增加。为此,对实际补焊修复提出了建议,为优化补焊工艺、控制残余应力提供了参考依据。     

N80油管接箍螺纹联接的应力分析与失效评估北大核心CSCD

油管与接箍的螺纹联接部分是保证油管正常工作的关键纽带。基于弹塑性力学理论,利用ABAQUS有限元软件建立了N80油管接箍的轴对称模型,对油管接箍的上扣过程进行了数值模拟,并结合实际工况分析了不同井深条件下油管接箍螺纹的应力状况,得到了油管与接箍螺纹的失效特征。结果表明:上扣过程中油管和接箍螺纹的Mises应力呈两端高中间低的形式分布,过盈上扣3圈时接箍两端的螺纹已经进入塑性状态;实际工况下,油管螺纹的Mises应力随着井深的增加呈下降趋势,井口处油管两端的螺纹已经超过屈服强度,而接箍螺纹的Mises应力随着井深的增加而增大,3 000 m井深时接箍两端的螺纹均已进入塑性状态,易发生粘扣而导致密封失效。     

有限元分析软件在检验诊断中的应用

本文主要介绍了有限元分析方法在日常检验中的应用;使用Pro／E软件中的热、力学、结构分析模块,以焊接接头、鳍片管为例,分析了这两个结构在拉应力作用下的应力分布状况。本文介绍的方法可以成为今后检验中的问题分析的一种有效手段。     

锅炉给水管座裂纹的原因分析及修复方法

对一起锅壳式蒸汽锅炉给水管座裂纹进行检验,表明该裂纹为热疲劳裂纹,并分析了产生裂纹的原因,提出了相应的预防措施和修复方法。     

双金属复合管线应力分析中当量折算模型的建立与应用*

针对目前高腐蚀性气田的集输系统管线应力分析标准中,未给出双金属复合管线的强度校核方法,依据当量折算理论,将双金属复合管的几何与材料特性转化为等效单层管,通过有限元法验证双层管与等效管模型的计算精度。研究结果表明:利用当量折算理论,可以快速将双金属管外径、壁厚、弹性模量、热膨胀系数、密度等参数等效转化为单层管道相关参数。经实际应用检验,该方法在解决工程问题时具备一定的实用性与准确性;双金属复合管系统当量折算模型具备计算方便和精度高等优点,该模型可用于双金属复合管线结构设计和强度校核。研究结果可为双金属复合管线的强度校核提供1种参考方法。     

跨座式单轨交通人身安全雷电防护分析

针对跨座式单轨交通列车遭受雷击时列车内的人员安全性,本文通过对列车内人员不接触与列车金属外壳直接连接的金属构件和接触与列车金属外壳直接连接的金属构件两种情况进行计算分析,得出第一种情况下,人员是完全安全的;第二种情况下,人员可能会有像蜜蜂刺痛或烟头灼痛的感觉,但不威胁生命安全。     

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。     

连续管复合裂纹的应力强度因子有限元分析

针对解析法计算连续管复合裂纹应力强度因子繁琐的问题,引入扩展有限元法（XFEM）进行分析。应用有限元软件ABAQUS计算不同裂纹角度对应的连续管Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ型裂纹的裂尖应力强度因子KⅠ,KⅡ,KⅢ,分析了裂纹角度对应力强度因子的影响,并模拟得到了受单向拉伸载荷的连续管裂纹扩展的整个过程。研究结果表明:扩展有限元解与计算解很接近,验证了利用扩展有限元法计算复合型应力强度因子的有效性。随着裂纹夹角θ的增大,裂尖处KⅠ不断减小、KⅡ始终很小,可以忽略、KⅢ先增大后减小、总应力强度因子K不断减小。通过扩展有限元法计算出裂尖应力强度因子,可有效预测含裂纹CT80连续管的安全性。     

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。     

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。     

大型储罐不均匀沉降及地震力作用下应力仿真分析

为了探究大型储罐在不均匀沉降、地震力以及二者耦合作用下的应力分布情况,利用Ansys/Workbench有限元软件对某5×10⁴ m³大型浮顶储罐进行了建模仿真。结果显示相较于理想工况下储罐的应力分布,不均匀沉降或地震力工况下储罐结构应力变化均较小,储罐相对安全;但双因素耦合作用下储罐会产生严重的应力集中,Mises应力最大值达835.03 MPa,已远大于材料强度极限值740 MPa,储罐已处于不安全状态,考虑地震力的不可抗性,大型储罐运行中应严格控制不均匀沉降变化范围。     

基于ANSYS的某一高压调压站管线应力分析

本文利用ANSYS对某一高压调压站管线进行应力分析,结果显示,应力集中区域主要分布在管道的两端弯头处和固定端与地面接触部分的外侧。     

饱和-非饱和介质热-水-应力耦合二维有限元分析

从建立应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵开始,使用Galerkin方法,将各控制方程分别在空间域和时间域进行离散,初步开发出了一个用于分析饱和-非饱和介质热-水-应力耦合弹塑性问题的二维有限元程序.通过对一个假定的核废料地下处置的热-水-应力耦合问题进行数值计算,在定性上验证了本程序的正确性.