不锈钢氢化罐顶部应力强度分析与评定

为了验证不锈钢氢化罐结构设计的合理性,对人孔接管、机架凸缘,以及与人孔接管相连接的封头和筒体进行三维建模,在最高压力下对其进行ANSYS数值仿真分析,得出总体应力强度、人孔接管应力强度、凸缘应力强度、筒体及封头应力强度分布,所得的结果为此不锈钢氢化罐的设计以及结构的优化改进提供一定的依据。     

封头凸缘法兰优化设计

本文以液化气体汽车槽车封头人孔凸缘法兰为例,分析了封头人孔凸缘法兰部分的受力状态;并利用轴对称有限元应力分析的方法,对封头与凸缘法兰的连接部份进行了应力分析。通过对封头与凸缘法兰的相对位置变化的应力分析,得出封头与凸缘法兰相对位置的变化对连接部分的局部应力的变化有很大的影响。从应力分析图中可以找出产生峰值应力的影响因素,从而得出降低峰值应力的有效措施,得出优化设计方案;看出角焊缝形状对局部应力的影响,从而得出焊缝设计优化方案。为封头与凸缘法兰结构设计提供有限元应力分析数据依据。     

活节螺栓法兰垫片连接系统有限元分析与结构改进

应用ABAQUS软件,在考虑预紧力和内压作用的工况下,对某厂所设计的压力容器非标活节螺栓法兰垫片连接系统进行三维有限元应力分析。根据应力分析结果进行线性化处理,按照JB4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》对其进行应力强度评定。结果表明,由于结构的复杂性,原设计结构的耳板、上法兰和筒体的应力强度不满足要求,需加厚上法兰并在筒体上安装加强板以减小其应力强度值。对具有不同厚度上法兰和不同长度加强板的该结构进行应力分析,得到既满足强度要求和密封要求,又节省材料的设计参数,同时总结了上法兰厚度和加强板长度对连接系统上法兰和筒体应力的影响规律。这对类似结构的设计具有一定的指导意义。     

中压反应釜人孔结构的优化设计

1　前言在以往的中压反应釜设计中 ,人孔结构多数为接管锻件、高颈法兰和人孔盖。高颈法兰需用锻件 ,造价高 ,人孔接管和高颈法兰间的连接焊缝应进行射线探伤 ,既费材料又费工时。能否设计一种弥补上述不足的结构呢 ?,笔者认为是可行的 ,即以凸缘代替高颈法兰和人孔接管 ,既节省了材料 ,又便于制造 ,从而降低设备成本。下面就凸缘结构进行设计及强度计算。　　 2　人孔结构的设计2 1　设计条件现以某胺化反应釜为例进行设计 ,其主要参数如下 :釜体内的操作压力ｐ1=5ＭＰａ ,温度ｔ =170° ,介质为邻硝基氯苯和 2 8%的氨水 ;盘管和夹套内的…     

椭圆形封头凸缘法兰的应力分析及试验研究

本文在建立椭圆形封头凸缘法兰的力学模型的基础上，考虑到边缘效应，采用弹性分析方法，得到凸缘法兰的应力表达式和强度设计公式，通过对一台９．５ｔ液化石油气槽车的应力测试，理论值和实测值相吻合，证明了本文提出的力学模型和推导方法是正确的，强度设计公式可供工程设计参考。     

爆炸容器法兰结构的有限元计算分析

利用ANSYS有限元分析软件,对法兰结构进行三维有限元计算,并采用对比试验验证了数值模拟的可靠性。数值计算给出了容器筒体发生塑性变形时法兰连接结构的详细的应力情况,得到以下结论：法兰张角是法兰系统整体强度和刚度的直观反映,可作为表示法兰失效的量化参数;法兰连接结构的最大应力出现在螺栓内侧及螺栓孔外侧靠筒体处;法兰环厚度是引起法兰结构受力变化最敏感的法兰尺寸,锥颈的宽度和法兰外径相对于法兰环厚度的变化对法兰强度的影响要小得多;螺栓孔中螺栓的位置和螺栓预紧力对孔周围的受力情况影响很大。这些结论为后续爆炸容器法兰结构设计及开展相关试验提供了可靠依据。     

高压隔膜密封换热器管壳程连接法兰的设计分析

高压隔膜密封换热器管壳程连接法兰结构型式复杂,是设计计算中的关键部位,目前还没有标准算法对其进行强度计算。参照GB 150.3—2011的筒体端部结构,对其进行强度校核,同时对其与管程筒体和壳程筒体连接处按照JB 4732—1995(2005年确认)进行应力分析和强度评定。结果表明计算方法合理,实际运行状况良好,可供工程设计参考。     

MW级风力发电机组塔筒法兰强度分析

针对MW级风力发电机组运行过程中的塔筒法兰安全问题,以某大型风力发电机组塔筒法兰为例,利用有限元分析软件ANSYS建立了包含上段塔筒、上段法兰、连接螺栓、垫圈、下段法兰以及下段塔筒的法兰连接系统的有限元模型,对MW级风力发电机组塔筒法兰在极限工况下的应力分布进行了分析,对塔筒法兰的疲劳强度计算方法进行了研究,提出了一种将临界平面算法与剪应力算法相结合的塔筒法兰疲劳强度计算方法。计算结果表明:塔筒法兰的极限强度安全系数为1.1,疲劳安全系数为5.163,两项计算结果均大于1,且危险位置与工程实际吻合,根据德国劳埃德船级社规范,塔筒法兰强度能够满足设计要求,说明提出的方法能够实现MW级风力发电机组塔筒法兰的强度校核。     

风力发电机塔筒顶部法兰的有限元分析

使用非线性有限元软件MSC.Marc/Mentat建立风力发电机塔筒顶部法兰联接的有限元模型,施加合理的边界条件和载荷后,通过非线性接触分析得到在预紧工况和极限工况下各组件的应力分布和变化情况,并对塔筒顶部法兰接触面进行安全性校核和塔筒顶部法兰与塔筒筒体焊缝处的疲劳寿命分析。分析结果表明,该塔筒顶部法兰的强度、安全性和焊缝处的疲劳寿命均满足设计要求,且结果为大型风力发电机法兰合理设计和性能强化提供了科学依据。     

盾构机中盾后部法兰面与尾盾法兰面螺栓孔钻孔用钻模

盾体是盾构机的主要部件,是由钢板焊接加工成的圆柱筒体,可以承受诸多载荷,保护操作人员安全。介绍了一种盾构机盾体法兰面螺栓孔钻孔用钻模,中盾、尾盾法兰面上的螺栓孔钻孔时都可以使用,其通过凸台进行定位,避免了用盾体进行号孔,省时省力。     

气相反应器凸缘结构疲劳分析及结构选优

为了评定聚丙烯气相反应器产品料口的锻制凸缘法兰结构强度,对其进行两种循环工况的疲劳分析,结果表明:随着管线推力的增大,最大交变应力强度幅从开口轴向方向上内表面处转移到开口环向方向上外表面,凸缘开口内侧的流线形主体结构以及减少连接螺柱孔的个数,都可保留更多有效金属,缓和结构突变,提高凸缘的静压强度而不失去其疲劳强度。疲劳分析与静力分析之间的双向协调,比单纯选用更高强度的材料这一措施,可使结构设计更优化。     

转轴与大型筒筒体联接的设计与计算

大型滚筒式机械转轴与筒体的联接,通常是把转轴做成两部份,它们往往是对称的,人们常常称其中的一部份为半轴。在半轴的一端设计成法兰状,故又称带法兰的半轴。法兰与筒体两侧端盖的中心孔配合,然后用若干个沿周向均布的螺钉来紧固,使筒体与转轴相联接。如图1所示。     

风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺

介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值。     

基于有限元方法的塔筒法兰螺栓维护判定研究

塔筒法兰螺栓联接可靠是保证风力机组安全运行的关键。通过对风力机组运行工况分析,推导出塔筒法兰面单个螺栓最大拉力的计算方法,为后续的螺栓强度计算提供参考。本文阐述了风力机组塔筒法兰螺栓2种断裂方式的断口宏观形貌,分析确定所有机型塔筒法兰螺栓的共性结构参数,基于APDL语言定制结构参数交互式输入界面,实现法兰螺栓的参数化建模、载荷施加以及求解,完成了塔筒法兰螺栓强度应力分析,提出的最大预紧力计算机制,可计算螺栓满足不同屈服强度下最大预紧力值,为螺栓的设计、选型以及现场操作人员预紧力的设定提供参考,具有重要的指导意义。     

风电塔筒法兰外翻变形的控制工艺

介绍了风电塔筒结构及塔筒法兰设计要求,阐述了风电塔筒法兰与筒体焊接的传统工艺及存在的问题,针对焊后法兰出现外翻变形的现象,在设计塔筒法兰时,采用了预留焊接反变形量的方法,对风电塔筒制造工艺进行了改进,通过试验表明,改进后的工艺简单实用、可操作性强,具有一定的推广价值.     

大型风电塔筒法兰内圆表面钻孔模具的设计

针对目前大型风电塔筒法兰内圆表面螺栓孔在加工过程中出现的问题,创新地设计了法兰内圆表面钻孔模具,使其能稳住钻头,保证了螺纹孔之间的形位公差值,同时也提高了钻头的使用寿命,实现了对大型风电塔筒法兰内圆表面钻孔的精确加工。     

拖拉机变速箱体定位锁孔凸缘裂纹分析

对拖拉机变速箱体定位销孔的凸缘曲线进行了分析,建立了凸缘过渡曲线数学模型,改进了定位销孔的凸缘曲线和夹具定位销结构。分析和应用结果表明,造成销孔凸缘裂纹的原因是制造过程中定位误差等引起的冲击力、销孔的凸缘曲线结构不合理及应力三个因素引起的。改进后变速箱体销孔凸缘曲线不再产生裂纹现象。     

大型风力发电机组塔顶法兰强度影响因素分析

风力发电机组塔顶法兰作为连接塔筒与主机架的关键部件,且受力情况复杂,为了更加合理设计大兆瓦风力发电机组塔筒顶法兰,对塔顶法兰强度关键影响因素进行研究,运用有限元分析软件ANSYS,建立塔顶法兰连接系统有限元模型,基于GL Guideline for the Certification of Wind Turbines Edition 2010规范,针对这些参数对塔顶极限强度影响情况进行研究。结果表明,塔顶强度危险位置与工程实际吻合,为风力发电机塔顶法兰合理设计提供了参考和科学依据,将塔顶参数的影响应用到实际设计工作中,具有一定的工程实用价值。     

MW级风力发电机塔顶法兰有限元计算

对MW级风力发电机塔筒顶法兰的强度设计问题进行研究,运用有限元分析软件ANSYS,建立塔顶法兰连接系统有限元模型; 基于GL规范,分别利用子模型技术及工况叠加的计算方法,针对极限工况进行了塔顶法兰及焊缝的极限强度校核。研究结果表明,其危险位置与工程实际吻合,说明该分析方法的实用性,同时也为风力发电机塔顶法兰的强度校核提供了一种新方法。     

球形封头人孔凸缘的优化设计

本文在比较人孔凸缘强度分析各种方法的基础上,首次提出利用计算机程序进行球形封头人孔凸缘的优化设计,将优化设计结果列成系列表,根据工艺条件,在球壳壁厚 S、球壳半径 R 以及人孔直径 D确定后,查系列表就可得到凸缘的最佳宽度 B 和高度 H。本文的优化方法可用于工程设计,使用非常方便。