大型多鞍座卧式容器设计方法分析

为降低弯矩和鞍座反力,长径比大的卧式容器大多采用三鞍座或多鞍座支撑。多年来,多鞍座卧式容器的设计并没有形成统一的标准,目前大多采用三弯矩理论计算弯矩和鞍座反力,再引用双鞍座卧式容器的Zick校核方法对应力进行校核。此种方法步骤复杂,不便于工程应用。最近,欧洲协调标准EN13445《非直接受火压力容器》提出了一种不同于传统方法的多鞍座卧式容器的最新设计方法,这是多鞍座卧式容器设计第一次正式写入标准。本文主要介绍EN13445中的多鞍座卧式容器设计方法与传统方法的不同,并对两种设计方法中存在的一些问题进行了探讨。     

探讨卧式容器鞍座位置对筒体受力分析的影响

卧式容器在工业生产领域广泛应用，保证卧式容器结构的安稳性，才能正常发挥出功能作用。本文针对卧式容器鞍座位置的设计进行探究，从鞍座结构要求和筒体受力计算入手，分析了鞍座位置对筒体受力的影响，并结合计算实例进行阐述。结果表明，卧式容器鞍座位置对筒体受力具有明显影响，提示设计人员根据容器的受力特点，对鞍座位置进行合理设计，必要时采用加强设计方案，以保证卧式容器的使用安全性。     

满水工况下三鞍座卧式容器临界长径比的研究

卧式容器筒体长径比对鞍座个数的设置有显著的影响,为了确定鞍式支撑卧式容器双鞍座与三鞍座支座设计的临界长径比,本文采用有限元法,对满水工况下不同长径比的双鞍座与三鞍座卧式容器筒体中危险截面的Tresca当量应力、周向应力和轴向应力进行分析,并基于各应力判据和不同厚度模型筒体中的Tresca当量应力、局部膜应力和轴向压应力曲线的交点确定了不同厚度卧式容器三鞍座设置的合适长径比。研究结果表明,筒体厚度较薄时,三鞍座卧式容器临界长径比可取L/D=12;筒体厚度较厚时临界长径比趋于L/D=10。     

鞍座与卧式容器筒体连接方式对筒体应力的影响

针对双鞍座卧式容器,在建立了鞍座真实结构模型基础上,在鞍座与筒体之间分别采用全焊接和全接触支承方式条件下,进行了有限元模拟计算,得到了鞍座处筒体上的应力分布,并对计算结果进行了对比分析.计算结果表明,连接方式的不同,简体上最大等效应力的位置与大小均不一样,并且鞍座处筒体的应力分布也不相同.计算结果对于鞍座与卧式容器连接...     

一种新型快速吸气阀的研制

针对现有的微量排气阀不能解决管道或容器内部形成真空,导致管道或容器瘪陷的问题,研制了一种快速吸气阀,当管路或者容器内出现负压并达到一定数值时,空气会快速进入管道或者容器内,从而破坏真空,避免了管道或者容器的瘪陷破坏,保证输水管路的正常使用,延长其使用寿命。     

三鞍座大型卧式压力容器设计计算方法

本文以GB150—89《钢制压力容器》中的双鞍座卧式容器设计方法和材料力学原理为基础,对对称布置的三鞍座大型卧式压力容器进行强度分析,给出了类似于双鞍座卧式压力容器设计的计算公式,可供设计人员在进行非标准工程设计时使用。     

压力管道三通结构破坏机理分析

本文主要针对压力管道中的三通结构多次破坏问题,改进三通结构,并应用有限元方法对该三通结构破坏机理进行了分析,比较改进前后的有限元计算结果得出:改进后的三通结构有效的降低了结构的应力集中。     

机械管道探测爬行器结构设计及分析

针对机械管道的测试,设计出机械管道探测爬行器。从机械管道探测爬行器机械结构的机理出发,为满足探测精度和稳定性,详细分析了管道爬行器在管道内行走时会遇到的滚动阻力、爬坡阻力及越障阻力。基于稳定性要求,选用轮式爬行机构,驱动机构采用电机驱动。支撑装置利用滑块和弹簧实现了爬行器在变径管道中的行进。为了保证内壁图像采集的精度,设计了图像采集支撑结构。对管道爬行器的机构移动特性进行了测试,给出了实验结果,验证测试系统的性能能够满足要求。     

关于卧式容器设计中的问题

在“设计规定”第七章卧式容器设计,7.3.4鞍座处的周向应力中, b.在鞍座边角处     

容器消减气流脉动的机理分析和实验研究

利用容器可以有效地消除压缩机管道内的气流脉动,从而达到消除管道机械振动的目的.但是,如果容器设置不当,则会引起管道内的气柱共振,为机械振动提供更加巨大的激振力.在利用容器消除其他机械的空气动力性噪声方面也存在着同样的问题。本文从理论上分析了容器消减气流脉动的机理,说明了怎样设置容器才能取得良好的消振消声效果,指出在衰减器有效性评价准则中存在的问题,并通过实验验证了本文的主要结论。     

带纵向裂纹容器及管道的失效分析

本文简述了带裂纹容器和管道的失效分析方法。简介了一些从不同失效理论出发而得到的失效压力计算方法,并与部分实验结果进行了比较。结果表明,这些方法对由韧性好的材料制造的具有纵向裂纹(l>2di)的容器,计算结果与实验值较为吻合。     

卧式容器鞍座压应力的影响因素分析

为了深入了解卧式容器中由于温度变化引起圆筒体伸缩时支座腹板与筋板组合截面上的压应力的特征,对NB/T 47042—2014标准中的应力计算公式进行分析讨论。根据力学相关理论,在鞍座截面其他尺寸确定时,将鞍座抗弯截面系数对压应力的影响转化为筋板宽度对压应力的影响。通过个案分析推导出鞍座高度、筋板宽度与截面压应力之间的定量关系式,反映了鞍座截面压应力既随着鞍座高度增加而非线性地增大,也随着筋板宽度的增加而非线性地减小。通过对不等高双鞍座中滑动鞍座压应力的分析,发现把其底板平面设计成与设备的轴线相平行时,其受力状况更加合理。最后对4种特殊结构鞍座的压应力计算方法提出意见。     

液压模块挂车装载方案设计及静动态响应分析

针对重型运输液压模块挂车的合理装载方案设计与静动态响应分析,运用ANSYS与ADAMS之间接口,建立整车刚柔耦合动力学模型,其中把车架看为柔性体。将振动测试实验与仿真计算进行校验,结果表明:仿真计算得到的频谱规律与实验结果比较接近,所建立模型是合理的。由液压悬挂系统的支撑方式与鞍座支架数量及其位置而分为多种装载方案,根据车架有限元静态分析结果,鞍座支架数量为3的装载方案能够满足车架强度要求,且可减少支架数量。考虑挂车在不同路面等级与车速下的运行工况及液压悬挂系统支撑方式,对已选择装载方案的多体动力学模型进行仿真计算,并分析各因素对挂车动态响应的影响。     

三鞍座卧式容器鞍座许用沉降量研究

随着卧式容器的大型化发展,三鞍座卧式容器得以广泛应用。论文基于NB/T 47042-2014标准及轴向弯矩极限值给出了鞍座许用沉降量[e_1]、[e_2],在此基础上采用ANSYS软件建立了含不同沉降的三鞍座卧式容器有限元分析模型,考察了鞍座沉降量对筒体鞍座连接处最大应力的影响。研究结果表明:正向沉降量对筒体应力影响大于负向沉降量,基于轴向弯矩极限值得到的许用沉降量[e_2]对筒体最大应力影响过于显著;结合标准的许用沉降量[e_1],考虑正负沉降量对筒体最大应力影响的差异,给出了较为合理的鞍座许用沉降量值。     

管道机器人结构与通过性分析

针对现有油气管道检测机器人运动方式单一、管径适应范围小、机器人在管道中通过性与适应性差等问题,设计了一种新型变运动方式管道机器人.给出机器人的设计需求,介绍了机器人的整体结构与工作原理;提出了主副簧结合、共同预紧的被动支撑机构和具有倾角可调功能的驱动机构;对支撑机构受力进行分析,同时对机器人通过弯管时的尺寸约束条件与运动约束条件进行分析,并进行了实验验证.结果表明,机器人的结构设计与计算合理,机器人在弯管中的尺寸约束与运动约束分析是正确的,机器人可以顺利通过R≥1.5D的弯管环境.该研究结果为后续机器人仿真实验与样机制作提供了参考.     

计入σ_6~''''时卧式容器的优化设计

本文分析表明:按《设计规定》1985年版设计卧式容器时,最佳支承位置应为A=0.5 R_i。此时,若容器的直径较小,D_i≤1m;或长度较短,L<3m,或设计压力较高,P≥1.4MPa时均可不必进行简体局部应力校核,只要按标准~[2]选取支座就行。一、寻优程序卧式容器(不考虑设置加强圈)与支承位置A值有关的筒体局部应力共有8个;轴向应力σ_1,σ_2,σ_3,σ_4,剪应力τ,τ_H,鞍座处简体的周向应力σ5、σ6(当考虑垫板加强作用     

内压和外载荷作用下接管和管道连接部位的应力评定

接管是压力容器中不可或缺的部件,用于将容器与管道连通.在分析设计过程中,由于载荷种类复杂,应力种类较多,基于有限元分析软件的计算结果,很难区分出一次加二次应力强度中的一次应力成分,给应力评定带来很大困扰.以实际工程算例为基础,采用理论公式和有限元分析相结合的方法计算接管连接区的应力强度,并按规范进行了评定.具体步骤如下...     

对断裂力学用于压力容器的初步分析

压力容器的脆性破坏是个重要与复杂的问题。断裂力学为防止压力容器脆性破坏提供了一个定量计算的方法,它建立了裂缝尺寸、应力水平及材料特性三者之间的关系。对于一定的材料特性(K_e,δ_e,G_e,Ρ_e~ ,J_c),如已知容器中存在的最大裂缝尺寸、形状及部位,则可计算出该容器破坏时的临界应力值,对之取一定强度储备的安全系数,即能得到许用应力值,从而可利用断裂力学进行压力容器的定量设计。反之,通过容器结构的应力分析,亦可计算出引起容器破坏的临界裂缝尺寸,以及对     

高真空多层绝热超低温容器漏热分析

为解决高真空多层绝热超低温容器漏热的设计难点,通过对高真空多层绝热超低温容器支撑结构、容器接管、残余气体传热、辐射传热进行漏热分析,介绍了理论计算和数值模拟计算过程,同时提出了以机械构件和多层绝热结构优化为主的降低漏热的措施,最后将超低温容器蒸发率转化为允许漏热量,并以此作为性能考核指标,建立高真空多层绝热超低温容器漏热设计流程图,分析结果可为工程中的漏热设计提供参考。     

自行车鞍座的人机工程分析

鞍座的舒适性问题一直是困扰骑乘者的一大难题：针对现有自行车鞍座的舒适性问题,结合人机工程学原理,分析了鞍座设计中影响骑行舒适性的主要因素;对国内外现有自行车鞍座的舒适性及人机工程学特点进行了分析,找出其存在的不足之处;最后在此基础上,提出了基于人机工程原理的较为科学的鞍座设计原则,并以此为依据进行了设计实践,给出了相应的自行车鞍座设计实例。