圆柱壳双开孔-接管结构的应力分布研究

针对化工过程装备中经常遇到的圆柱壳双开孔-接管结构,采用有限元分析方法获得轴向和环向双开孔-接管结构的应力集中系数分布图。分析结果表明,开孔率和开孔间距大小是影响筒体开孔接管区应力分布的主要因素。开孔率决定了开孔影响区的范围以及结构的最大应力集中系数,而开孔间距的变化直接影响到筒体孔桥部位上最大应力水平。研究结果为此类结构安全评定及优化设计提供有效手段。

基于ANSYS/Workbench的圆筒环向双开孔结构应力分析

采用ANSYS/Workbench有限元软件,对不同开孔尺寸、不同环向开孔角度的圆筒双开孔结构进行应力分析。分析结果表明,开孔尺寸和环向开孔角度是影响接管区应力分布的主要因素;环向开孔的角度决定了分析路径上最大应力水平;路径上的最小应力出现在开孔附近的区域。研究结果为环向双开孔结构的优化设计提供了有效的手段。

70吨钢包双开孔底吹氩过程数值模拟研究

以某厂70吨钢包为研究对象,利用软件FLUENT对该钢包内的流场进行数值模拟计算,探讨各种情况下对钢液均混效果的影响;进行水模拟实验对比分析不同吹气量下的均混时间来优化最佳喷吹位置;优化结果用于实际生产后,结果表明,采用4号方案,有利于缩短钢液的均混时间,降低非金属夹杂物占比,底吹率明显提高。

组合载荷作用下平盖双开孔接管结构强度性能分析

通过有限元分析方法,对组合载荷作用下的平盖双开孔结构进行了分析,对4种工况下的平盖双开孔结构进行了强度评定。模拟计算结果表明,4种工况下的应力值均满足要求且具有较大的安全裕量。对不同组合载荷下的平盖双开孔接管结构应力分布进行了详细分析,模拟计算结果表明,当轴向推力F_1<15kN时,轴向推力的增加可以提高结构的承载能力,当轴向推力F_1>15kN时,轴向推力的增加反而降低结构的承载能力;而轴向拉力F_2始终会使整体结构应力增大,显著降低平盖双开孔结构的承载能力。

波形钢腹板组合梁双开孔钢板连接件横向抗弯性能研究

为研究波形钢腹板组合梁双开孔钢板连接件的横向抗弯性能,以地约科1号大桥(波形钢腹板连续刚构桥)为背景,分析波形钢腹板与混凝土顶板双开孔钢板连接件(简称“T-PBL连接件”)在横向弯矩作用下的破坏模式及抗弯性能。以穿孔钢筋直径为变量,设计了3个试件,进行横向抗弯静力试验,并将试验值与现行《波形钢腹板组合梁桥技术标准》(CJJ/T 272-2017)中的理论值进行对比。结果表明:穿孔钢筋直径对T-PBL连接件试件破坏形态影响较小,在横向弯矩作用下试件的破坏形态均为受拉侧底部混凝土拉裂,同时受拉侧混凝土与钢翼缘板发生较大的剥离;试件的荷载~位移曲线分为弹性阶段、弹塑性阶段和屈服阶段;增大穿孔钢筋直径可以提高T-PBL连接件试件横向抗弯承载力,现行行业标准中对于T-PBL连接件的横向抗弯承载力计算方法较为保守,尤其对于大直径的穿孔钢筋试件,其安全储备较高。

内压作用下双开孔圆柱壳孔间距限定

多开孔接管结构常用于压力容器和管道,文章重点考虑了不同λ值和不同开孔间距,采用有限元分析法对内压作用下轴向和环向双开孔圆柱壳进行了应力分析,基于弹性应力法和极限载荷法对承压结构进行应力强度评价。研究结果表明,基于弹性应力法的应力强度评价,当轴向双开孔圆柱壳开孔间距不大于2.0L0时,结构不能满足弹性应力强度评定要求;基于极限载荷法的强度评价,双开孔圆柱壳均能满足应力强度评定要求。建议对轴向和环向双开孔圆柱壳开孔间距分别作出限定。

新型双开孔催化元件的研究

探讨了可燃气体催化传感器的反应机理及应用范围。研究了黑白、黑黑单开孔、新型双开孔黑黑3种不同催化元件的制备方法及存在问题。用传感器性能自动测试仪、配对仪分别对3种元件的灵敏度、零点的变化、线性和电流配比情况等进行检测。实验表明,新型双开孔催化元件配对率较高,灵敏度、零点的变化和线性等性能优于其它2种元件,是目前综合性能最为优异的催化元件。

双开孔钢板连接件单调和重复荷载作用下受剪性能试验研究

通过4个抗剪连接件试件的单调加载和重复加载推出试验,研究双开孔钢板连接件的承载能力、荷载-位移关系、延性、初始刚度、刚度退化及耗能等力学性能。结果表明:双开孔钢板连接件初始刚度大,且具有较好的延性及耗能能力;加载初期荷载-位移曲线呈线性关系,该阶段承载力主要由贯穿孔内混凝土榫提供,随着荷载的增加,试件荷载-位移曲线出现第一个明显拐点,混凝土榫压碎后,荷载-位移曲线出现峰值点,该阶段承载力主要由贯穿钢筋提供;重复荷载下各试件初始刚度值与单调荷载下相差不大;随着加载循环次数的增加,试件刚度不断减小,试件耗能能力逐渐降低。目前国内外已有计算式所考虑因素和计算方法不尽相同,通过国内外87个开孔钢板模型试验结果与各公式计算值的对比发现,日本JSCE公式计算值与试验值吻合度最好。

70吨钢包底吹氩水模型实验研究

针对西宁钢厂70吨钢包进行水模型实验研究,优化其最佳喷吹位置。研究表明:双喷嘴喷吹均混时间较单喷嘴时间短,最佳喷吹位置为原孔及与原孔成180°方向上0.6R处双吹。应用生产后,钢液中夹杂物明显降低,钢水洁净度提高。

阶梯式双层EFP成型及侵彻性能数值模拟

为了提高爆炸成型弹丸(EFP)对装甲目标的毁伤效能,提出了一种双层阶梯型聚能装药结构,在大炸高条件下,可实现对移动目标的多孔毁伤效应。通过分析双层阶梯型EFP成型过程,发现研究设计的双层阶梯型聚能装药结构可形成分离式双层旋转EFP,基于该设计方案的可行性,进一步研究了药型罩结构参数对双层旋转EFP成型特性的影响规律和对移动目标的侵彻效能,发现装药长径比取值在1.5~1.6,内外罩壁厚取值在5~5.5 mm,曲径比在0.96~1.38时,EFP成型效果较好;且当炸高大于10 m时,成型EFP可实现对移动装甲目标的双开孔效应。