管夹上下卡级进模设计

分析了管夹上、下卡的结构特点和成形工艺,设计了一副集冲裁、压字、弯曲、翻孔、压筋、压凸于一体的级进模,解决了单工序冲模生产导致的零件两端压弯高度不一致,翻孔壁厚不均匀问题。实际生产证明:模具结构紧凑,冲压过程平稳,生产的零件质量稳定,可为类似零件的级进模设计提供参考。

制动系统管路管夹位置灵敏度分析与优化设计

[目的]在轨道车辆制动系统制动管路设计阶段,优化管夹的支撑位置可以使制动管路有效避开车体等激振频率,进而降低管路振动松脱的风险,故需对其优化方案进行研究。[方法]以城市轨道交通车辆某段制动管路为例,创建了车体和制动管路的有限元模型,得到了车体和制动管路的固有频率;基于灵敏度分析方法,以管夹位置为设计变量,获得了对制动管路固有频率影响较大的4个管夹位置参数;同时,以制动管路固有频率远离车体固有频率范围为优化目标,建立优化模型;基于遗传算法对4个管夹位置参数进行优化。[结果及结论]通过优化设计实现了制动管路固有频率的调节;对比不同优化方案的效果发现,优化方案2可以有效使制动管路避开车体固有频率范围,达到了避振效果。

极端管夹约束下FGSS冷箱管路的冷应力集中

针对LNG动力船舶燃气供应系统(FGSS)冷箱的管路冷应力优化的不确定性问题,文章提出2个极端管夹约束条件的概念,并用于确定超低温管路的变形、应力2个参数极限值,构建明确的限值范围。同时,应用SolidWorks、ANSYS分别对FGSS冷箱管路进行了三维建模和有限元计算,考虑了管路和液体重力、温度载荷、压力载荷和不同的管夹约束等边界条件,进行了冷箱管路整体变形和应力分析。仿真结果表明:全部滑动管夹约束会导致部分冷箱管路形变过大,而全部固定管夹约束会导致部分冷箱管路冷应力过大。

弓形半管夹套焊接工艺仿真

以120°圆心角所对应的弓形半管夹套为研究对象,建立夹套与釜体简化模型,利用SYSWELD焊接软件对内外角平分线坡口及未开坡口下的夹套模型先进行传热分析,再将温度场结果输出作为残余应力场的预定义场,重点研究了半管夹套的焊接应力场的变化规律。结果表明,外角平分线坡口的弓形半管夹套根部更容易焊透,而且残余Mises应力的峰值最小;在工程中半管夹套的焊接时,应该使夹套与筒体分开一定距离,使更多的焊材能够流进焊缝处,能够减少筒体厚度方向残余应力的产生;结合焊缝3条路径上的残余应力分析得出,开外角平分线坡口的弓形半管夹套具有更好的应用性。

螺旋弓形夹套中对翼涡发生器的换热性能分析及结构参数优化

为进行对翼涡发生器性能及结构参数优化研究,建立横截面圆心角度数为120°的螺旋弓形管夹套模型,通过数值模拟方法对分别安装有三角型对翼涡发生器(Delta contra wing vortex generator, DWP)、矩形对翼涡发生器(Rectangular contra wing vortex generator, RWP)和流线型对翼涡发生器(Streamlined contra wing vortex generator, SWP)的3种螺旋弓形夹套和未安装涡发生器的螺旋弓形夹套进行了对比研究。首先对安装有对翼涡发生器的夹套的强化换热机理进行分析,通过强化换热和阻力特性对比,利用综合评价因子评估了3种涡发生器的综合性能;其次对综合性能最好的三角型涡发生器的结构参数进行优化。结果表明:在圆心角度数为120°的螺旋弓形管夹套中,三角型涡发生器提高的换热效果最好,安装三角型和流线型涡发生器的螺旋弓形夹套具有更好的应用性;通过正交试验优化后的三角型对翼涡发生器最佳长度为32 mm、高度为8 mm、间距为40 mm,来流端展开角度为120°。研究结果可为实际工程中涡发生器的设计与选用提供一定的依据。

真空条件下运行的半圆管夹套设备设计计算方法的探讨

对国内外标准规范半圆管夹套的设计标准进行简要介绍,结合工程设计实例利用ANSYS有限元分析软件进行应力分析,判定半圆管夹套对容器外压承载能力的影响,通过与有限元计算结果进行对比和分析,对PD5500规范中给出的假设条件进行验证,对真空工况下可用于工程设计的参考计算方法进行了研究和探讨,并结合实际的工程设计需求对我国标准体系下一步的修订方向提出展望。

一种新型单管夹在电站煤粉锅炉屏式过热器乱排治理中的应用

文章介绍了一种新型耐高温的单管夹,可被方便地安装到电站煤粉锅炉的屏式过热器上,通过与传统的管夹对比分析,得出其具有管排整理效果好、安装工艺简单、寿命长、投资省、隐患少的优点。该单管夹设备适应性好,几乎可应用于所有炉型的改造和治理项目,在当前大范围开展灵活性调峰适应性改造的背景下,本产品有良好的推广应用前景。

SS304半管夹套焊接部位残余应力三维有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏,焊接残余应力是重要的影响因素之一。利用有限元软件ABAQUS,开发了一个多次顺次耦合焊接残余应力有限元计算程序,并利用FORTRAN语言编写移动高斯热源的分布子程序,对304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力进行数值模拟,得到半管夹套T形接头焊接残余应力分布规律。计算结果表明,在T形接头附近,应力水平较高,易诱使焊缝开裂失效。并对半管夹套的焊接制造提出建议,为优化半管夹套焊接工艺、控制焊接残余应力提供理论依据,对提高半管夹套设备的可靠性和安全性具有重要意义。

螺旋半圆管夹套内湍流流动与传热的数值模拟

应用CFD分析软件Fluent,在简化模型的基础上对螺旋半圆管夹套内的三维湍流流动及换热进行了数值模拟.结果表明,夹套内与螺旋线垂直的横截面上,切线方向的时均速度等值线呈鞍状分布,弯曲外壁侧的速度梯度远大于直内壁侧;二次流为稳定的两涡结构,二次涡的中心位置在半圆形截面的2个尖角附近.由于二次流的作用,换热壁面上局部努塞尔数Nulocal分布不均,最小值在壁面中心点处,最大值在中心点两侧,研究范围内,最小值为平均值的0.8~0.85倍,最大值为平均值的1.15~1.25倍.螺距对夹套内充分发展段的流体流动及换热的影响很小;增大曲率,夹套的换热能力增强,同时流动阻力也增大.

螺旋半圆管夹套内层流流动及换热特性研究

将螺旋半圆管夹套的物理模型简化为半圆形截面螺旋管,对4种不同结构夹套内的三维层流流动及换热进行了模拟求解,所得的结果与文献中的实验数据进行了对比。给出了发展段以及充分发展段的流场和温度场的分布,通过坐标变换得到了二次流的矢量图;分析了雷诺数Re、量纲一曲率δ和量纲一螺距λ对夹套内流体流动及换热特性的影响。结果表明:二次流对螺旋半圆管夹套的换热起强化作用,λ的影响很小,仅增大,δ流动阻力及壁面平均努塞尔数Nu均增大。

螺旋半圆管夹套内充分发展层流流动与换热特性

根据螺旋半圆管夹套的结构特点,提出了简化的物理模型;采用数值方法求解了恒定热负荷条件下夹套内流体充分发展的层流流场和温度场,并与激光多普勒测速仪测得的速度场和已有的传热实验结果进行了对比。研究了夹套的结构和换热流体Prandtl数Pr对夹套内流体流动及换热特性的影响。结果表明:层流状态下,夹套管的横截面上存在两涡结构的二次流;随着曲率k的增大,二次流函数值增大,二次涡的强度增强,流动阻力增加。二次流对夹套内的换热起强化作用,k值越大,换热流体的Pr越小,二次流的相对强化换热作用越明显。增大k或Pr可以强化夹套内的换热,但强化效果不同;夹套内换热面的中心部位是需要强化换热的重点部位。

304不锈钢半管夹套焊接部位残余应力有限元模拟

半圆管夹套设备最常见的问题是夹套焊接部位开裂引起泄漏。焊接残余应力是重要的影响因素之一。本文利用有限元软件ABAQUS,开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序,讨论坡口形式、线能量、半管间距等参数的变化对焊接残余应力的影响,得到了半管结构残余应力分布特征,找到了最大焊接残余应力的位置及大小,为半管夹套的安全评定提供参考。

弓形截面螺旋半管夹套内流体流动与换热

采用数值方法对弓形横截面螺旋半管夹套内流体的湍流流动与换热特性进行了研究。基于正交螺旋坐标系给出了夹套内换热流体充分发展的湍流流场与温度场分布。研究了雷诺数Re和无量纲曲率δ对流动阻力fRe及壁面平均换热努塞尔数Num的影响。结果表明:充分发展湍流条件下,弓形截面螺旋半管夹套的横截面上,平均轴向速度的最大值位置靠近弯曲的外壁侧;二次流为旋转方向相反的两涡结构。相同换热面积时,在0.058≤δ≤0.12,6000≤Re≤12 000的范围内,弓形截面夹套的流动阻力fRe是半圆形截面夹套的0.794～0.947倍,平均努塞尔数Num为0.86～0.98倍。

半圆管夹套容器有限元分析

在正常工况下对直径为57mm的半圆管夹套容器进行有限元应力分析,在危险截面处对应力分布情况进行线性化处理,并按照JB4732-1995进行应力评定,校核知在正常工况下夹套容器是安全的.故可将筒体厚度由16mm减小到12mm,从而达到节省材料的目的.

重型双孔管夹应力分析与评定

简要介绍了核电厂厂房中大量使用的重型双孔管夹的材料、结构等参数,并运用有限元分析软件ANSYS建立了重型双孔管夹的有限元模型,计算了重型双孔管夹的分类应力强度、管夹螺栓应力、管夹螺栓连接件应力。与法国的《压水堆核电厂机械设备设计和建造规则》(RCC-M)相关应力评定限制的对比表明,在所承受载荷作用下,重型双孔管夹满足规范对其强度的要求。

半圆管夹套规范设计方法与有限元分析的比较

半圆管夹套广泛应用在化工、制药、食品等工业装备上。以食品设备上的半圆管夹套为例 ,按三种不同的设计规范 (原苏联ΓOCT2 5 86 7— 83、美国ASMEⅧ— 11992及原德国DIN2 812 8)来计算其夹套许用压力 ,然后利用有限元方法对半圆管夹套进行应力分析 ,结果表明 ,按AD规范设计的半圆管夹套 。

缩放管夹套间传热性能研究及场协同分析

对缩放管夹套间空气强化传热进行了数值模拟和试验研究,并从场协同角度研究了缩放管强化传热机理。结果表明,在流体的收缩段,速度场与温度梯度场的夹角较小,在流体的扩张段,两者的夹角接近90°,因此流体收缩段的场协同程度比扩张段好;在相同条件下,3种强化管的平均传热系数均大于光管,缩放管2的传热系数稍大于缩放管1,横纹管的最小;缩放管的传热系数在凹槽开始和结束时均出现峰值,在凹槽结束位置其值最大;缩放管凹槽前后的温度梯度与速度场之间的夹角较小,场协同程度较好。因此,缩放管有较好的综合传热效果。

奥氏体不锈钢半圆管夹套焊接工艺要点探讨

在化工容器和设备上采用奥氏体不锈钢焊接半圆管夹套一般具有较高要求,通过实际生产中对于不同焊接工艺的应用,本文结合奥氏体不锈钢制作化工容器和设备上焊接半圆管夹套焊缝性能要求,针对不锈钢逐段冷成形焊接在凸形封头上的半管盘管或者是整根对半剖分盘管焊接工艺要点,总结出对于此类焊缝的焊接工艺要点和焊缝检测与试验内容,同时该焊接工艺评定的做法和评价可以应用于类似焊缝。

非标准半圆管夹套容器设计

HG 20582—1998《钢制化工容器强度计算规定》中半圆管夹套容器设计部分仅适用于外径Φ60 mm、Φ89 mm、Φ114 mm无缝钢管制成的半圆管夹套。提出了采用JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》及有限元法对非标准半圆管夹套容器进行设计和应力校核的方法。

00Cr19Ni10不锈钢半圆管夹套焊接技术探讨

在化工容器上采用奥氏体不锈钢焊接半圆管夹套一般具有较高要求,通过实际生产中对于不同焊接工艺的应用,本文结合00Cr19Ni10奥氏体不锈钢制作化工容器上焊接半圆管夹套焊缝性能要求,针对00Cr19Ni10不锈钢逐段冷成形焊接在筒体上的半管盘管或者是整根对半剖分盘管焊接工艺要点,总结出对于此类焊缝的焊接工艺要点和焊缝检测与试验内容,同时该焊接工艺评定的做法和评价可以应用于类似焊接工艺。