ASME法规中筒体壁厚计算不同方法的合理选用

在对ASME法规开孔筒体强度计算中的减弱系数法和开孔补强法进行对比分析的基础上,得出了当筒体开孔节距小于或等于补强有效范围时,采用开孔补强法求得了筒体壁厚较小;当前者大于后者时,采用减弱系数法求得了筒体壁厚较小的结论。指出根据筒体结构的不同特点,合理选用法规中的相应计算方法,可以使设计的产品既保证安全又节省材料。还给出了作为上述结论论据的例题。     

压力容器球形封头与筒体连接结构分析

球形封头是压力容器中常用的封头形式,其壁厚与筒体壁厚相差较大,GB150-1998中将筒体与球形封头的对接环形焊缝定义为A类焊接接头。本文从壁厚计算公式角度出发,讨论了工程中常用的球形封头与筒体的连接结构及其合理性,得出球形封头与筒体连接应遵循的基本原则。     

确定钢制薄壁内压圆筒壁厚的可靠性方法

应用基于概率统计的可靠性理论，从分析和确定静强度在不同工况下可靠度的角度，对钢制薄壁内压圆筒壁厚的设计方法进行了讨论。实例计算表明，用可靠性方法确定钢制薄壁内压圆筒壁厚比目前的常规设计方法更科学、更合理。     

两种计算集箱最小壁壁厚方法探讨

本文对ASME第I卷中的集箱最小壁厚强度计算的两个公式进行分析比较,两公式随着w值的增加,两公式的计算最小壁厚差别越来越大。对于w值的增大,采用数值模拟计算,根据ASME标准对集箱进行评定,两公式计算的集箱最小壁厚都满足强度要求。     

筒体壁厚对某高压SCR结构强度影响分析

船用低速机高压SCR反应器承受严重的热负荷,因此在设计阶段对SCR系统的设计计算至关重要,目前由于经验不足,设计多趋于保守,对于筒体壁厚等多采用较大的尺寸,不仅在SCR反应系统本身上浪费了材料,还需要对相关的支撑平台等加固。我们计算热固耦合工况下反应器在实际工作中的应力变形情况,采用应力分类的方法对计算结果进行分析,进而研究了不同筒体壁厚下各部件的应力变化趋势,为SCR筒体的轻量化设计提供了很好的依据。     

二种关于平炉胆强度计算方法的比较

对于主要受外压静载荷的圆筒壳体,强度计算有二项:一是抗弹性失稳计算;另一是抗塑性变形计算。JB3622—84《锅壳式锅炉受压元件强度计算》对承受外压力的圆筒形平炉胆的最小壁厚计算给出下列二个公式:     

超高扬程垂直升船机塔柱结构型式及抗震性能分析

为确定升船机塔柱结构筒体尺度,将高扬程升船机塔柱结构简化为薄壁筒体结构,控制塔柱顶部位移满足相关规范要求,基于悬臂梁法,编写程序计算筒体宽度与壁厚之间的关系。根据塔柱结构设计原则和使用要求,在保证混凝土用量相近的条件下,拟定了固定壁厚、变壁厚两种超高扬程塔柱结构型式尺度;采用ABAQUS有限元软件建立了固定壁厚和变壁厚两种塔柱结构计算模型,分析了超高扬程大型升船机塔柱结构在三种不同烈度地震荷载下的动力响应。计算结果表明,在不同地震烈度作用下,变壁厚塔柱结构的顶部位移及加速度、惯性力、筏形基础的拉、压应力较小,变壁厚塔柱结构的抗震性能优于固定壁厚塔柱结构。     

外压凸形封头的加筋与设计

外压凸形封头同样可以通过加筋来大幅度降低其主体壁厚，从而具有一定的经济价值。本文在强度和稳定性内两方面的分析基础上，提出了外压加筋凸形封头的设计计算方法，且给出了应用计算实例。计算结果也充分表明了亲述的经济价值是十分明显的。     

圆筒壁矩形剖面环肋装置肋化热阻系数曲线图

提供了工程计算用的圆筒壁矩形剖面环肋装置肋化热阻系数曲线图。由图可见肋厚、肋高和肋间距对肋装置传热性能的影响 ,有助于最佳尺寸的确定 ,简化传热计算     

加氢反应器裙座支撑区有限元分析及优化设计

采用有限元法对加氢反应器裙座支撑区有限元分析及优化设计，并对其危险截面进行了应力评定和强度校核。同时对保温区保温材料填满率、裙座壁厚和筒体壁厚进行了优化设计。     

工程机械用散热器数值模拟中近壁处理方法影响分析

建立了包含空气流域与冷却水流域的某波纹型板翅式散热器的双流域模型,采用标准壁面函数与近壁模型两种近壁处理方法进行数值模拟。所得计算结果均经过试验数据验证。采用标准壁面函数获得的空气进出口温差与压降误差分别为-11.87%和-9.16%,采用近壁模型获得的空气进出口温差与压降误差分别为1.08%和1.31%,均可以满足一般的工程要求。研究结果表明:在相同边界条件下,选择不同近壁处理方法,所得计算结果有一定的差别,主要差别发生在尖端与凹角处等流体流动状态发生剧烈变化的位置。采用近壁模型法得到的仿真结果更接近试验值,在近壁区的分辨率更高,能够更准确地预测散热器的流动与换热特性,而对于计算机资源要求也更高。     

弯头壁厚计算工艺附加量问题

对ＧＢ９２２２中弯头壁厚计算工艺附加量问题，从理论上阐明弯头应力分布与壁厚验算的关系，从实际应用上对照比较国外先进标准，指出ＧＢ９２２２的不当，建议与国外标准接轨予以修订，对提高标准水平和降本增效有重要意义。     

薄壁轴瓦的设计计算与改善

目前,薄壁轴瓦的设计计算仍采用两个无限长圆筒体过盈配合的弹性理论分析结果。但是,随着轴瓦厚径比的减小,这种计算方法对轴瓦的设计计算和轴瓦失效的分析已过于粗略。本文将轴瓦作为一薄壁弹性组合曲板,得到了有摩擦力时轴瓦的应力与应变的方程,作为轴瓦设计计算的基础,并以此对轴瓦的某些失效现象进行分析。     

铝翼散热管式中冷器的设计计算方法

介绍了铝翼散热管式中冷器的特点，导出了该种形式的中冷器冷却元件几何参数的计算公式；对管外流体侧的通道当量直径计算、对流换热和流通阻力准则方程的建立提出了一种新的方法，总结出一套完整的中冷器设计和校核的计算步骤，并对12V190B柴油机中冷器进行了设计计算和试验。由计算和试验结果对比可知，增压空气进、出口温差的计算误差在6％以内，进、出口压力损失的计算误差在10％以内，说明该计算方法可以满足铝翼散热管式中冷器的设计使用要求。     

大功率汽轮机快速冷却时汽缸壁温度的计算方法

本文提出一种汽轮机快速冷却时汽缸壁温度的计算方法,将汽缸当成一个圆筒,求出当量厚度,根据双层汽缸内,外缸不同的传热条件更出汽缸的传热微分方程,其解与实测结果能较好吻合,可用来计算停机后快速冷却时汽缸温度的变化。     

柴油机壁流式过滤体非稳态捕集过程的计算模型

基于排气在柴油机壁流式过滤体内的流动特点,并在综合分析壁流式过滤体深床捕集阶段捕集特点和滤饼捕集阶段捕集特点的基础上,建立了壁流式过滤体非稳态捕集过程的计算模型.该模型通过提出容纳度的概念,有效地区分了深床捕集阶段和滤饼捕集阶段;通过提出微粒在过滤壁表面沉积效率的概念,定量地描述了沉积在过滤壁表面的微粒量.基于该模型,介绍了计算算法,并编制了相应的计算程序.使用该模型研究了过滤体的捕集效率、流动阻力以及沉积在过滤体内微粒质量的非稳态变化规律.计算结果与试验结果吻合得较好,表明该模型在工程实际应用中具有可行性.     

汽轮机启、停过程中汽缸温差的数值计算

汽轮机在启动与停机过程中,由于传热温差的存在,在汽缸壁内及上下汽缸间会产生热应力,以至在严重时出现热变形和热膨胀等现象,汽轮机组单机功率的增大使这个问题日益受到重视。该文对汽轮机在启动、停机过程中汽缸壁和上下汽缸的传热过程分别进行了分析,建立了非稳态传热模型,并进行了数值计算,得到了汽缸温度场在多种条件下的变化情况,并考虑了散热的存在,对经典的温差计算式进行了修正。     

压力容器球形封头与简体连接结构分析

球形封头是压力容器中常用的封头形式,其壁厚与简体壁厚相差较大,GB150—1998中将筒体与球形封头的对接环形焊缝定义为A类焊接接头。本文从壁厚计算公式角度出发,讨论了工程中常用的球形封头与筒体的连接结构及其合理性,得出球形封头与简体连接应遵循的基本原则。     

锅炉平板元件强度裕度过大与修改建议

我国现行锅炉强度计算标准中,平板元件未反映平板属于双向弯曲具有的颇大承载能力,导致破裂安全裕度明显大于标准要求值。在国内多次试验结果与分析论证的基础上,提出新的计算方法,使壁厚有所减小,并且统一了各种平板元件的计算方法。     

浅谈应力分析(19)

我国现行压力容器规范是以弹性失效准则为基础制订的,它的特点是简便易行,但也有不足之处。例如,薄壁圆筒设计时一般只考虑薄膜应力,至于局部区域的局部应力,温差应力或压力波动引起的交变应力以及材料中因存在裂纹引起的一系列问题都不予以考虑,为了保证容器的安全运行,一般都采用较高的安全系数。实践证明,过去是可行的,也有一定的可靠性。但是,随着科学技术的发展,压力容器的尺寸越来越大,工作条件更加苛刻,不仅承受高温、高压甚至还伴随介质存有强烈腐蚀环境下工作,有时还承受疲劳和辐照脆化影响。它们除了由内压产生的薄膜应力外,还存在着边界效应引起的不连续应力,热膨胀受限引起的热应力等等。因此,如果按常规设计,不区分薄膜应力与局部应力,不考虑各种结构的局部应力大小,只是增大锅炉、压力容器承压部件安全系数或用增大容器壁厚的办法。材料在弹性范围内工作是不合理的,有时甚至起着相反的作用,厚壁容器壁厚增加会使热应力增大,材料韧性下降等。为确保压力容器在复杂苛刻条件下安全运行,充分发挥容器材料的作用,除合理选择材料,确保制造安装和检修的工艺质量及合理运行外,还有必要探索锅炉、压力容器承载时所产生的各种性质的应力及其对部件强度的影响和作用,用新的设计观点——应力分析