深海高压环境模拟实验舱热-应力分析

温度的分布不均会导致部件内部产生热应力,在结构分析中常会遇到需要考虑温度场对应力分布影响的情况。由于深海高压环境模拟实验舱模拟深海低温高压环境,在工作过程中其强度不仅与舱体内部水压力作用有关,还会受到舱体内部温度的影响。运用ANSYS/Workbench有限元分析软件,对压力舱筒体进行热-应力耦合分析,克服了在温度和压力共同作用时理论强度计算的困难,分析结果显示该舱体满足分析设计标准JB 4732—95的要求,通过与按第四强度理论未考虑温度影响时的计算结果对比,发现温度对舱体的影响不大,这为后续实验舱的结构优化等提供理论依据。

应力腐蚀和压力溶解引起的裂隙开度-刚度变化对THMM耦合过程影响的数值模拟

在使用Yasuhara等建立的裂隙开度的应力腐蚀和压力溶解模型的基础上,考虑裂隙闭合量对裂隙刚度的影响,针对一个假设的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中且有核素泄漏的高放废物地质处置模型,拟定两种计算工况:(1)裂隙的刚度系数是裂隙闭合量的线性函数;(2)裂隙刚度为常数,进行热-水-应力-迁移耦合的二维有限元数值模拟,考察了岩体中的温度、裂隙开度的闭合速率、闭合量、孔(裂)隙水压力、地下水流速、核素浓度、裂隙刚度和正应力的变化、分布等情况。结果表明,两种工况岩体中的温度场、孔(裂)隙水压力、地下水流速、核素浓度无明显差别;裂隙闭合基本由应力腐蚀产生;在相同计算时间内两种工况的裂隙闭合量较为接近,工况1略大;工况1中离玻璃固化体越近,裂隙刚度值越高,并且在玻璃固化体附近的应力值较大,且集中程度较高。

火力发电厂干灰库温度应力的有限元分析

运用有限元软件ANSYS对某工程灰库筒仓结构的温度场和温度应力进行仿真热-应力耦合分析,得到了灰库不同部位的温度场、温度应力曲线,建立了在温度应力影响下,仓壁环向拉应力随壁厚和温差变化的对应关系;对比分析了筒仓外壁是否设置保温材料,对仓壁受力的影响。研究结果表明,筒仓的温度应力和其对结构产生的影响在实际工程实践中不可忽略,温度效应不仅增大了筒仓壁的环向拉力,而且对于仓壁环向平面内负弯矩影响作用较大,通过设置保温材料可以有效降低筒仓结构的温度效应。

基于ANSYS的U形波纹管疲劳寿命分析

首先介绍了波纹管的基本特性。在此基础上采用ANSYS9.0有限元软件对波纹管整体进行热-应力耦合分析,并借助其Fatigue Tool估算波纹管的疲劳寿命。将分析数据与实验结果相比较,得出波纹管设计中需注意的问题及其解决方法。

基于ANSYS的电压力锅锅体有限元分析与结构优化设计

电压力锅是如今广泛使用的电热炊具,利用Ansys软件对电压力锅锅体进行有限元分析。首先根据电压力锅工作的实际情况,采用顺序耦合法对电压力锅锅体进行热-应力耦合分析,得到锅体的应力分布情况,得出计算模型能够满足电压力锅工作安全的需要;再从节省材料使用的角度考虑,采用Ansys软件,以锅体的锅底厚度T1、锅壁厚度T2、牙口厚度T3为设计变量,锅体材料的疲劳强度极限σ为状态变量,对锅体结构进行优化,使锅体在能够达到工作安全要求的同时又能节省材料的使用。

气化炉托砖盘有限元分析设计与结构优化

针对气化炉托砖盘结构不连续、外载荷复杂等特点,采用三维有限元分析软件,对这一结构进行了热-应力耦合数值分析,从温度分布均匀性和应力分布合理性角度,论述了结构的优化设计过程,认为托砖盘部件间连接形式、托砖盘开膨胀槽形式等对应力分布有很大影响。

冻融循环条件下寒区隧道衬砌的服役性能

寒区隧道贯通运营后,衬砌受到周期性变化的洞内气温引起的冻融循环作用,衬砌的物理力学性能随之产生劣化,导致衬砌的服役性能降低。本文通过ANSYS数值模拟,计算研究了冻融循环条件下寒区隧道衬砌的服役性能变化。在不铺设保温层情况下,寒区隧道衬砌服役年数大大降低,隧道运营17 a后衬砌安全系数不满足规范要求;非冻土段运营19 a后拱顶衬砌结构安全系数不满足规范要求。铺设保温层可使衬砌服役性能不下降,多年冻土段铺设2层5 cm保温层,季节冻土段铺设1层5 cm厚保温层,后拱顶处、拱腰处和边墙处衬砌服役性能无减小趋势,而拱脚处和仰拱处衬砌安全系数则不断减小。为保证拱脚和仰拱处衬砌安全,可在表面铺设保温层,并在仰拱和拱脚上加设1层保温层可使衬砌服役性不下降。若要使衬砌服役性能不下降,知亥代隧道多年冻土段保温层铺设厚度至少应为5 cm,非冻土段保温层铺设厚度至少为9 cm。

沥青混凝土高温摊铺对混凝土箱梁桥的影响研究

该文在实测数据的基础上,通过有限元热-应力耦合计算,对影响沥青混凝土摊铺所形成的温度梯度的各种参数进行了分析,在此基础上提出了沥青混凝土摊铺所引起的截面上最不利温度梯度的简化模式,可以为沥青混凝土摊铺所引起的截面应力的计算提供参考,最后对防止沥青混凝土高温摊铺引起裂缝的措施提出了一些建议。