侧线进料三通接管结构应力强度评定

针对侧线进料三通接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定。分析结果显示,此三通接管结构满足JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。

多乙二醇塔再沸器膨胀节应力强度评定

针对乙二醇装置中的多乙二醇塔再沸器膨胀节产生的裂纹失效,进行了三维有限元应力分析和应力强度评定,认为再沸器膨胀节产生裂纹失效的原因是强度安全余量不足。再沸器膨胀节的危险截面在波谷、波峰圆弧中点附近,危险点在波谷圆弧中点附近内、外表面和波峰圆弧中点附近内表面处。

E-330A工艺入口管线开孔接管应力强度评定

针对E-330A工艺入口管线开孔接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定,认为此开孔接管结构满足JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。

2000m^3大型钢制球罐上极板开孔结构的应力强度评定

应用有限元软件对钢制球罐的上极板进行了两种工况下的分析,考虑到上极板的结构特性和承载特性,结构采用ANSYS 12.1有限元软件中提供的20节点单元(solid 95)进行建模,施加位移约束和载荷边界条件之后,得到了球罐上极板开孔结构的应力及应变云图,并依据JB 4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》,参照GB12337—1998《钢制球形储罐》对其进行了强度评定。计算结果表明,该球罐的上极板结构是可靠的,为后续大型球罐的设计和优化提供了工程实用价值。

2000m^3大型钢制球罐下极板开孔结构的应力强度评定

应用有限元软件对钢制球罐下极板开孔结构进行了组合工况的静力分析,考虑到下极板的结构特性和承载特性,结构采用ANSYS 12.1有限元软件提供的20节点称单元(solid 95)进行建模,施加位移约束和载荷边界条件之后,得到了其结构的应力及应变云图,并依据JB 4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》,参照GB12337—1998《钢制球形储罐》对其进行了强度评定。计算结果表明,该球罐的下极板结构是可靠的,为后续大型结构的设计和优化提供了工程实用价值。

异种钢圆柱壳开孔接管的应力强度评定研究

重点考虑了开孔率和材料强度匹配对异种钢焊接结构的影响。按照GB 150-2011常规设计等面积补强方法确定接管壁厚,在此基础上,采用以JB 4732-1995弹性应力分析和理想弹塑性极限载荷方法为依据的有限元方法分别对其进行安全评定。结果表明,开孔率和材料强度匹配显著影响评定结果。对于有较低强度匹配和较大开孔率的圆柱壳径向接管结构,采用常规设计方法没有足够的安全裕量,采用分析设计方法可以保证结构的安全可靠。

裂解气液相干燥器应力强度评定及疲劳分析

对裂解气液相干燥器建立有限元模型、进行应力强度评定和疲劳分析是保证用户使用安全和节约设备成本的有效方法。针对某乙烯装置裂解气液相干燥器,利用ANSYS软件建立了有限元模型,并依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行了应力强度及疲劳强度评定。结果表明,人孔与筒体的连接处等结构不连续处极易出现疲劳失效,该液相干燥器设备壳体和人孔螺柱疲劳强度评定合格,所有部位的应力强度均满足疲劳寿命设计要求,符合设备安全平稳运行条件。

基于三维光学扫描技术的P92钢热挤压三通强度校核与评定

以服役8.5万h开裂的P92热挤压三通为研究对象,通过三维光学扫描技术对其尺寸进行测绘,并基于测绘尺寸进行强度校核和有限元应力分析,进而进行应力强度评定。结果表明:三通的测绘尺寸与实际尺寸较符合;三通的最大应力位于肩部内壁转角中心,与服役8.5万h时的启裂位置吻合;肩部较弱的结构强度是引起三通开裂的强度因素。

预紧卡箍式快开结构的安全强度分析

在卡箍式快开过滤器设计过程中,预紧后结构的强度是重要的安全校核问题.利用有限元法建立卡箍式快开过滤器的结构模型,在建模过程中针对卡箍、法兰及上、下法兰之间的实际接触状态,模拟在同时施加预紧力和内压情况下,卡箍与法兰及上、下法兰之间的接触状态变化过程.通过分析计算结果,不但获得卡箍式快开过滤器整体结构的压力分布,还获得各接触面上详细的接触压力分布状态即非均匀分布,从而能够按照JB4732-1995对结构危险截面进行较全面的应力强度评定.

加氢汽油管线三通结构安全评定

针对加氢汽油管线三通接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定,认为此三通接管结构满足JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。

水冷磁体容器的结构设计与强度分析

为建造稳态强磁场水冷磁体实验装置,对水冷磁体容器进行了结构设计.设计中,容器的封盖采用三层环形钢板叠加焊接而成,采用双层筒体,即内筒体与外筒体,并由上下两部分组成.用三维绘图软件Solidworks设计出容器的结构模型,采用有限元分析方法,将容器的结构模型转入到COSMOSWorks平台,对容器进行应力与位移的分析计算,按照压力容器的设计规范,对容器的各类应力进行了应力强度评定.计算结果显示,容器的最大位移为0.499 mm,容器的强度、位移和安全性满足设计要求.

线性结构分析方法在黑水过滤器应力分析中的应用

将分析设计工具ANSYS与Solid Works建模软件进行有效衔接,采用线处理方法对黑水过滤器进行应力强度评定,较好地实现了有限元分析软件与建模软件的联合应用,可为化工企业压力容器设计提供借鉴与参考。

球壳大开孔平齐接管补强设计方法评价

为了对球壳大开孔补强结构做出合理安全评价,利用我国现行标准中的补强方法,对D=500mm,直径厚度比D/T=68、接管与壳体半径比r/R分别为0.5,0.6,0.7,0.8的球壳大开孔结构进行了补强计算,对补强后的球壳大开孔平齐接管结构,选择其高应力区的若干截面,按照“分析设计”方法进行了应力强度评定。结果表明,按极限分析法和压力面积法进行补强后的结构按分析设计可以通过;随着D/δ的增大,接管有效厚度与最小厚度之比g值随之增加;对多数大开孔情况,利用极限分析法补强后的结构更安全。

基于光滑粒子与有限元耦合算法的放射性废液运输容器跌落分析

基于光滑粒子和有限元耦合算法,利用显式动力学分析软件LS-DYNA,对装载放射性废液的车载式废树脂接收装置在三种不同跌落方式下的跌落冲击过程进行了数值分析。以装置水平跌落为典型算例,对其在跌落过程中所受的动态激励、装置的压力变化和装置的应力状态进行了分析。结果表明,光滑粒子和有限元耦合算法对于解决装载放射性废液的运输容器在跌落冲击过程中流固耦合问题是有效的。同时,基于有限元分析结果,提出了一种按照RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》等规范对放射性物质运输容器跌落冲击过程进行应力强度评定的方法,并依据该方法对装置的结构强度进行了评定,结果显示装置在三种不同跌落方式下的应力强度均满足要求。

核电站用车载式废树脂接收装置研制

为保证核电站放射性废树脂及时安全排放,本文研制了一套车载式废树脂接收装置,该装置具有移动式和一体化等特点,能在低温恶劣环境下实现废树脂接收的功能。研制过程中,利用有限元分析软件ANSYS建立了装置的三维计算模型,对装置进行了模态分析和响应谱分析,得到了装置在设计工况下各载荷组合后的应力强度,并基于有限元分析结果根据RCC-M规范规定的应力准则对装置结构进行了应力强度评定。结果表明:装置在设计工况下符合RCC-M规范O级准则的强度要求。试验验证结果证实,该车载式废树脂接收装置满足废树脂接收和安全运输的要求。

球壳大开孔内伸接管补强分析

球壳大开孔的补强设计中,相比于压力面积法和ASME法,有限法更直观和快速。建立一系列有限元模型,利用应力强度评定的方法,分析球壳大开孔内伸接管补强中接管内伸长度以及接管与球壳壁厚比t/T对补强效果的影响,结果表明:随着接管内伸长度的增长,局部薄膜应力逐渐减小,弯曲应力逐渐增大,一次应力加二次应力则先减小后又增大;随着接管厚度增加,局部薄膜应力、弯曲应力、一次应力加二次应力都逐渐减小,但减小的幅度下降;在模型下,接管内伸长度h2≤80mm、接管与球壳壁厚比1.5≤t/T≤2.7时,补强效果良好。

多乙二醇塔再沸器膨胀节失效分析及修复

针对多乙二醇塔再沸器膨胀节产生的裂纹进行了有限元应力分析和电测应力分析,认为膨胀节产生裂纹失效的原因是强度安全余量不足,并提出了一个修复E-710再沸器的可行性方案进行修复。

杀菌釜椭圆封头偏心矩形大开孔接管的分析设计

利用有限元法,对杀菌釜椭圆封头偏心矩形大开孔接管进行弹性应力分析及极限载荷分析,发现按线处理法进行应力分类,结构不能满足应力强度评定条件,而对结构进行极限载荷分析表明结构可满足强度要求。这主要是由于对于非对称结构线处理法物理意义不明确,无法全面地体现结构弹塑性变形过程中的应力再分布规律,使评定结果过于保守。对于此类结构的分析设计采用极限分析法更为合理。比对极限载荷分析确定的允许载荷作用下结构的线处理法应力分类结果,可间接地确定此类结构合理的线处理法应力分类结果的评定条件。

液压顶紧器碟簧组设计与分析

为了使液压顶紧器能够在高温、高压下提供足够的密封力,对液压顶紧器中A系列、B系列和C系列碟簧进行设计与分析研究。研究表明:在特定工况下,A系列碟簧使用性能优于B系列、C系列碟簧;摩擦力对碟簧的承载能力和变形有较大影响,考虑摩擦力和忽略摩擦力时其载荷-变形曲线有较大差异;无论是单片碟簧还是碟簧组,其应力和应变分布规律基本相同,最大应力均位于碟簧或碟簧组的最上端;碟簧组的应力和应变均随着碟簧数量的增加而增大,但碟簧数量不宜过多,当并联碟簧片数n=7时,其应力已超过材料的许用应力,而n=6时虽产生了很大的应力,但应力强度评定结果满足标准要求。综合考虑应力、位移、自由高度、变形量和使用空间等因素,最终确定A系列下并联碟簧片数n=6、串联碟簧组数i=5时复合组合碟簧综合性能最佳,该组合可以为液压顶紧器提供足够的密封力。

基于ANSYS的不同排列方式短管蜂窝夹套有限元分析

以短管蜂窝夹套为研究对象,采用ANSYS有限元方法,模拟分析了短管排列方式改变对夹套静应力的影响及热应力-机械场对夹套结构强度的影响,进行了夹套疲劳寿命的校核。研究结果表明,在模拟试验条件下,三角形排列方式短管蜂窝夹套结构的总体应力为212.382 MPa,最大当量应力值为266.512 MPa,内筒体内陷量为0.854 mm,外壳外凸量为0.579 mm;正方形排列方式短管蜂窝夹套结构的总体应力为170.215 MPa,最大当量应力值为199.982 MPa,内筒体内陷量为1.573 mm,外壳外凸量为1.183 mm。2种短管排列方式的蜂窝夹套结构均满足强度要求和疲劳寿命要求。