30408奥氏体不锈钢弹塑性力学演变研究

采用小冲杆测试技术测试30408奥氏体不锈钢的屈服强度及抗拉强度分别为195.43MPa、804.34MPa,运用扩展有限元的方法模拟了小冲杆试验的破裂过程,并基于弹塑性力学分析了某煤矿应力计压力枕的弹塑性变形。结果表明:采用扩展有限元法模拟小试样破裂位置与试验破裂位置基本吻合,断裂位置先经历减薄,减薄区发生最大的塑性变形为123.1%,之后随着应力的增大,试件产生破裂。压力枕的弹塑性分析与试验结果的相对误差在(0.21~6.65)%之内,表明该方法用于应力计压力枕的设计是可行的。这里指在探索大塑性变形零部件的精细化设计问题,减少试验次数,提高设计精度。

大开孔甲醇制烯烃反应器结构优化数值模拟

以大开孔甲醇制烯烃装置为研究对象,针对上端筋板与筒体连接处存在的应力集中现象,在保证容器安全性的前提下,设计出加筋板、加补强圈和增加厚度的方法,组合出四种不同的计算方案,采用数值模拟研究方法,应用ANSYS分析软件,获得四种方案的应力分布,并进行应力评定与实验模型的应力测试。模拟结果与实验结果吻合较好,说明利用ANSYS软件对容器的优化是有效的。结果表明,采用加筋板、加补强圈和增加厚度,或者三者并用,均能够保证大开孔压力容器的本质安全性。对于该压力容器,采用增加筋板,并增加筒体厚度(和斜接管相同)所用金属材料最少,材料成本最低,对于此类容器推荐使用加筋板补强。

湿模态管道振动特性研究

本文采用数值模拟法计算不同长度、不同固定方式的管道在空气中和在水中的振动频率和振型。采用锤击试验法验证了在数值模拟方法下得到的管道自由态和单端固支状态下的固有频率值。对比模拟分析与实验结果,得出各阶共振频率差都小于6%,在误差在允许范围内,验证了理论分析结果可靠。采用Block Lanczos模态提取方法得到了传热管的前12阶模态振型图和固有频率。最后以L=1000mm的模型为例,分析了约束、管外流体阻尼对管道振动特性的影响。结果表明:约束状态、管外流体阻尼对管道的固有频率及振幅都有较大的影响,管道的频率大小与其自身长度有关,自身长度越短,管道的振动频率越高。

变压吸附器的分析评定

变压吸附器是一种比较典型的疲劳压力容器,其运行工况受高压和低压周期性的交替影响,容易发生疲劳破坏^([1])。文章运用Soildworks软件对变压吸附器设备进行三维建模,导入有限元分析软件Ansys Workbench通过运用有限元法对变压吸附器进行设计条件下的局部应力分析。文章以上封头开口结构为例进行分析评定。

医用残疾人轮椅的设计分析

通过研究医用残疾人轮椅的发展现状,对医用残疾人轮椅进行了设计。依据医用产品设计中的方便性、安全性和情感性的原则,对轮椅各部位的尺寸和角度进行了设计。即使医用残疾人轮椅代替不了人的肢体,但是它实现了机械化与自动化的有机结合,具有平地、越障两用的功能。为了实现人性化设计,给轮椅加上了防护棚设计,防护棚可以保证下雨天和炎炎夏日的使用,不至于因为恶劣天气对使用者造成伤害。