钢管混凝土桁架K型管节点的热点应力集中系数探究

为研究钢管混凝土桁架焊缝附近的应力场分布特征及焊趾处热点应力集中系数,以主钢管内填充混凝土的K型管节点为研究对象,建立了考虑主钢管与混凝土表面非线性接触行为的三维实体有限元计算模型,探究了焊趾处热点应力集中系数的分布规律。研究结果表明:1)主钢管与支钢管焊缝附近区域节点的第一主应力在冠趾处达到最大值;2)热点应力集中系数在鞍点附近节点达到最小值,而在冠趾与鞍点之间的中点或附近节点处达到最大值;3)采用两点外推法和三点外推法计算钢管混凝土桁架K型管节点的热点应力集中系数均是可行的,并且二者差异较小。

海洋平台K型管节点的疲劳裂纹扩展分析 II:数值分析

对于已含初始裂纹平台管节点的寿命预测很大程度上依靠应力强度因子的精确值,而复杂载荷条件下的节点应力强度因子的计算尚无参数方程直接确定。本文提出了一种含表面裂纹的K节点的有限元网格产生方法,即把整个K节点划分为几个子区域,每个子区域的网格具有不同类型的单元和不同的密度。这种方法在控制网格密度,尤其是控制沿着裂纹边缘单元的边长比方面有其独特的优越性,当所有子区域的网格自动产生后,容易得到整个结构的有限元模型。同时用J积分和位移外推插值法分别计算了一个K型节点沿着裂纹前缘的应力强度因子值,发现:试验得到的应力强度因子值和提出的模型计算结果非常吻合,证明了所提有限元模型的准确性。

输电钢管塔K型管板节点承载力试验及参数

为考察K型管板节点的受力性能,进行了4个大尺寸无偏心、负偏心K型管板节点的静力试验.结果表明,负偏心节点安全可靠,可用于实际工程;无偏心、负偏心两种节点的受力性能和破坏模式基本相同.同时,对试验加载过程进行了有限元非线性数值分析,研究了各主要参数对节点极限承载力的影响,并将分析结果与各国相关规范建议值进行了对比,提出了K型管板节点的极限承载力计算公式;并对主管轴力和肋板对节点极限承载力的影响进行了评价.

K型管节点焊接残余应力及其对应力集中系数的影响

采用有限元软件ANSYS,以K型管节点为研究对象,利用生死单元技术,模拟焊接过程和退火处理过程,研究管节点的焊接残余应力,得到焊接温度场和应力场的分布。分别对考虑焊接残余应力与不考虑焊接残余应力而只考虑焊缝对结构影响的管节点模型施加轴向载荷,计算这两种模型的热点应力集中系数,得到焊接残余应力对管节点应力集中系数的影响。结果表明:对焊接管节点进行退火处理可以显著降低焊接残余应力,降低发生变形和断裂失效的风险,大幅度提高管节点的安全性能;管节点结构中热点位置及热点应力集中系数与尺寸参数、载荷类型、加载方式、焊缝结构等有关。

逆K型管节点应力集中系数研究

逆K型管节点广泛应用于海洋平台,其强度是平台结构安全评估的重要课题.基于ANSYS软件,应用分区域网格划分法,建立含焊缝的逆K型管节点有限元模型,分别计算了在轴向载荷、平面内弯矩和平面外弯矩作用下焊缝周围热点应力的分布情况.通过对105组逆K型管节点模型进行分析,获得了其在3种基本载荷作用下沿焊缝的应力集中系数(stress concentration fctor,SCF),并对主管和支管的SCF分别进行研究,得出了几何参数对主管和支管的SCF及极值位置的影响规律.

K型管节点应力集中系数计算方法适用性探讨

对于一些特殊的K型管节点,依据采用SACS软件提供的KAW、DNV及EFT法计算的应力集中系数对管节点疲劳寿命进行评价时,其结果与实际情况不符。针对这一问题,利用基于厚壳元的有限元法(大量工程实践检验结果表明该方法计算结果相对准确)对K型管节点的应力集中系数进行了计算,并将计算结果与KAW、DNV及EFT法计算结果进行了对比分析。对于特殊的K型管节点,应采用有限元法计算应力集中系数;对于普通K型管节点,EFT法适用于主要承受轴向荷载作用下的管节点应力集中系数计算,DNV法适用于主要承受弯曲荷载作用下的管节点应力集中系数计算。

桁架臂K型管接头寿命评估方法的对比分析与研究

以国外通用疲劳设计标准ABS,DNV,BS7608,ASME,IIW等为依据,总结对比了起重机桁架臂K型管接头疲劳评估的方法.通过对比可知,国外标准中没有给出名义应力法对应的SN曲线,热点应力法成为其疲劳寿命评估的主要方法.ABS,DNV,BS7608标准中推荐的表面外推热点应力法与提供的管接头S-N曲线基本一致;ASME中给出的网格不敏感结构热点应力法即Battelle结构应力法也适用于管接头.同规格K型管接头在5种不同网格大小下的有限元应力计算结果的对比表明:相对于ABS,DNV,BS7608标准中的外推热点应力法,ASME标准中的Battelle结构应力法对网格有更强的适应性.

康惠尔透明贴治疗K型管周围皮炎的应用效果观察

目的探讨康惠尔透明贴治疗K型管周围皮炎的应用效果观察。方法选取2014年8月至2016年1月于本院进行治疗的96例腹部手术后置入K型管的患者为研究对象,将其随机分为对照组和观察组各48例,观察组予K型管周围皮炎予康惠尔透明贴外用,对照组用锌氧油外涂。然后将两组患者的治疗效果及干预前后的舒适度进行评估比较。结果观察组患者的舒适度优于对照组,治疗总有效率高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论康惠尔透明贴在在K型管周围皮炎中的应用效果较好,值得临床应用推广。

窄基钢管塔小夹角K型管-板节点设计计算方法及中外标准比较

窄基钢管塔中的K型管-板节点中的主管与支管夹角相对较小。通过非线性有限元分析,指出了小夹角节点和常规节点在力学特征上的异同,对中外相关技术标准的设计计算方法和其适用条件进行比较分析。当夹角小于30°时,不再适用标准的计算方法;考虑支管引起的轴力对承载力的影响,推导了设计计算方法,将计算结果与国内外相关标准、有限元分析结果进行比较,表明所提出的表达式能更为准确地反映小夹角K型管-板节点的承载力。

内置加劲环K型管节点抗冲击性能研究

为揭示内置加劲环K型钢管节点在冲击荷载作用下的抗冲击工作机理,采用高性能落锤冲击试验机进行了4个内置加劲环和1个未加强K型管节点的抗冲击性能试验,得到节点的破坏模态并分析了冲击力时程曲线。建立内置加劲环K型管节点有限元数值分析模型,与试验结果对比验证模型可靠性。分析加劲环几何参数对节点冲击性能指标的影响和冲击能量的耗散机理。研究结果表明:内置加劲环可以增强节点的刚度和强度,加劲环宽度和厚度的增加均使K型管节点抵抗冲击荷载的能力有所提高,且加劲环厚度增大对提高节点抗冲击性能的效果要强于宽度;加劲环先于主管耗能,随着加劲环耗能能力达到峰值,主管开始逐步耗能并成为主要耗能构件;设置加劲环可增大K型管节点的耗能能力,加劲环宽度、厚度越大,节点的耗能量越大,主管的耗能量越少。基于K型管节点在静力荷载作用下的承载力计算公式,通过数值模拟分析得出带有加劲环节点的动力放大系数R,提出内置加劲环K型管节点抗冲击承载力计算公式,并验证公式的有效性。

预加轴力下内置加劲环K型管节点抗冲击性能有限元模拟

采用有限元软件Abaqus建立了主管一端固定一端滑动,支管铰接,同时对主管和支管预先施加轴力的内置加劲环K型管节点有限元分析模型.研究采用内置加劲环的加强方法对遭受横向冲击荷载作用的K型管节点抗冲击性能的影响.分析结果表明:加劲环的存在显著减小了主管的局部凹陷和主支管相贯线处凹陷变形;增大了主支管的线刚度比,使支管变形增大;同时加劲环的加强作用对节点的最终能量耗散影响很小.

主管受拉K型管节点抗冲击性能有限元研究

偶然荷载引起的撞击会造成海洋平台中的管桁架严重损伤,尤其是管节点的破坏,严重时会导致整个平台的损坏,因此管节点是海洋平台设计研究中的一个重要内容.本文以海洋平台中常见的K型管节点为研究对象,利用有限元软件ABAQUS研究了3个主管在受拉状态下的K型管节点的抗冲击性能.在研究过程中以几何参数和荷载参数为主要变量,分析了各相关参数对管节点的抗冲击性能的影响.确定了K型管节点在冲击荷载作用下的破坏模态.在对冲击力、位移、能量耗散等时程曲线的分析中揭示了抗冲击性能工作机理.研究结果表明:支主管的径厚比以及支管的拉压状态对管节点所受到的最大冲击力和节点变形具有较显著的影响.

海洋钢结构T、Y、K型管节点焊缝尺寸控制

海洋石油平台导管架T、Y、K型管节点焊接完成后,为了帮助焊工、焊接检验员和UT技术人员确定焊道的有效焊喉t_W及焊角尺寸L满足规范、WPS(焊接工艺规程)或者书面程序的要求,在组对检验时,通过测量T、Y、K型管节点的二面角、根部间隙和坡口角度,从而建立起一套参考标记系统。实践证明,在焊接和检验过程中,借助这套参考标记系统能够有效避免T、Y、K型管节点焊缝尺寸不足的问题。

轴向荷载作用下K型管节点应力集中系数研究

热点应力法是目前国内外学者研究焊接管节点疲劳寿命的主要方法,而应力集中系数是计算热点应力的主要参数。该文提出了焊缝模拟方法,建立了空心K节点及主管填充混凝土K节点的数值模型,研究了轴向平衡荷载作用下空心及填心K型管节点应力集中系数分布的规律,并与试验结果进行了比较,证明该文提出的数值模拟方法简单可靠,精确性好,可为管节点有限元分析提供借鉴;主管填充混凝土管节点的应力集中系数最大值减小为空心管节点的1/3,说明管内填充混凝土能有效提高管节点的疲劳寿命。

DBQ-3000型塔吊主臂 K 型管角接焊缝的探伤

目前,国产 DBQ 塔吊在全国火电建设系统中已广泛使用,近年来曾发生多起主臂倾覆事故,分析表明,原因之一是由于焊口质量不合格。为防患于未然,有必要对其主要焊口进行探伤检查。

K型钢管-板节点的极限承载力研究

采用有限元分析软件建立K型钢管-板节点有限元模型,验证了有限元模型的合理性,重点研究各个参数对节点极限承载力的影响规律.基于有限元分析结果,在归纳总结了节点板长度与主管直径比(α=L_p/D)、主管径厚比(γ=D/T)、节点板厚度与主管壁厚比(τ_1=t_p/T)、加劲板厚度(t_d)、主管轴向应力比(η=P_v/Af_y)及主支管的加载比例对节点极限承载力影响的基础上,提出带有加劲板的K型钢管-板节点极限承载力公式.

轴力作用下K型焊接管节点的应力集中系数分析

该文介绍了K型焊接管节点的几何和数值模拟方法。通过对两个大型的K节点模型的试验测试,得到了K节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的应力集中系数,并验证了数值结果的准确性。在此基础上,通过对1 008个不同几何形状的K节点在轴力作用下应力集中系数的分析,研究了几何参数对K节点应力集中系数的影响。根据模型分析的结果,通过曲线拟合提出了计算轴力作用下K节点应力集中系数的参数公式,并对该公式的精确性进行了评价。

平衡轴力作用下K节点焊缝周围应力分布规律

首先建立了焊接K节点的有限元分析模型,计算了承受平衡轴力作用下的K型管节点在焊缝周围的应力分布情况。然后通过对420个K节点模型进行的参数分析,研究了表征K节点的几个主要几何参数对热点应力分布规律的影响。通过模型分析,发现在平衡轴力作用下K型管节点焊缝周围应力分布情况是要受几何参数影响的。在几何参数不同的情况下,热点应力的位置会在冠点和鞍点之间发生移动。由于热点应力处是疲劳裂纹出现的位置,因此K节点疲劳断裂过程是要受到几何参数影响的。

平面内弯矩作用下主圆支方K型节点的应力集中系数研究

文中采用有限元与试验方法系统地分析了主圆支方K型管节点在平面内弯矩作用下的应力集中系数。使用ABAQUS软件进行了125组在平面内弯矩作用下节点的数值模拟,得到了K型管节点在平面内弯矩作用下焊缝区域的应力集中系数,并且对主管和支管的应力集中系数进行了系统研究,分析了节点几何参数对主管和支管的应力集中系数的影响。结果表明,β(支管与主管直径比值)和2γ(主管直径与壁厚比值)值对节点的应力集中系数影响较大,而τ(支管与主管壁厚比值)对主管和支管的应力集中系数影响较小。主管的应力集中系数值主要出现在鞍点的附近,而支管的应力集中系数值出现的位置主要由β、2γ和τ等几何参数来决定。根据有限元模型的分析结果,通过曲线拟合提出了计算平面内弯矩作用下主圆支方K型管节点应力集中系数的参数方程,并对该方程的准确性进行了评价。最后,通过节点平面内弯曲试验再次验证了本文提出的应力集中系数公式的可靠性和安全性。

某工程双K型空间管节点承载力计算

双K型空间管节点承载力的计算方法在国内外的规范里都未有描述 ,现对某工程双K型空间管节点承载力的计算方法进行了探讨 ,给出了双K型空间管节点承载力的计算公式 。