Y211型封隔器胶筒及卡瓦的有限元分析

为提高油田采油时油层分层用封隔器的密封可靠性,运用有限元分析研究不同因素对Y211型封隔器的密封元件胶筒与卡瓦的变形位移及受力情况的影响。结果表明:胶筒最大接触应力与变形量随载荷的增加而增大,上胶筒所受应力与变形量最大,每个胶筒的最大应力和变形量都出现在其与金属材料零件接触的端面附近;卡瓦的位移量和所受应力随载荷的增加而增大,在锥体下移的过程中卡瓦各齿间的位移和受力各不相同,由上往下依次减小,即最大量出现在最顶部齿上。     

冻结井筒竖向可缩性井壁接头的设计研究

深厚表土层冻结法施工的立井井筒可能因竖向附加力作用而发生破裂,安设在立井井筒中的竖向可缩性井壁接头可有效衰减竖向附加力,从而预防井筒破坏。根据竖向可缩性井壁的设计原则,研究了竖向可缩性井壁接头的结构形式及其简化设计方法。采用数值计算方法对竖向可缩性井壁接头的安设位置及个数进行了优化设计,结果表明,设置双可缩性接头极大地改善了内层井壁的受力状况。现场测试表明,竖向可缩性井壁接头可有效衰减竖向附加力,使立井井筒运营情况良好。     

S型波纹管纯弯曲应力和位移的研究

本文引用圆环壳弯曲方程一般解.计算了有实用价值的S型波纹管纯弯曲应力和位移。着重研究了与波纹管设计及应用有关的最主要参数,即最大应力和刚度随S型波纹管初相角变化情况。     

某深基坑冻土墙与变形的数值计算

对某深基坑冻土墙的受力与变形进行了数值模拟，结果表明：基坑施工中，冻土墙内环向压应力增长显著，是影响其变形与安全的关键因素；冻土墙累计最大侧向位移通常超前出现，施工结束时，最大侧向位移出现在0.7倍基坑深度处，其值约为水土合算计算结果的2倍；基坑施工过程中冻土墙内基本无塑性变形，且不发生非衰减蠕变；冻土墙最大侧向变形处及基岩交界面部位冻结管受力最不利，应加强对上述部位冻结管安全的研究。     

厚砾石层斜井开挖围岩破坏机理模型试验研究

以新疆伊犁一矿为工程背景,通过相似模拟试验研究了厚砾石层斜井围岩破坏机理,分析了围岩压力和位移变化规律.研究表明,在斜井开挖过程中,井筒围岩塌方破坏从拱顶开始,并逐渐向上发展;无水砾石层井筒围岩从浅到深,随着压力差的增大,对应部位围岩失稳的可能性也越大;井筒开挖过程中,围岩应力总体呈下降趋势变化,围岩破坏过程中,拱顶和两帮垂直、水平应力均呈减小趋势变化;拱顶围岩位移变化量大于侧帮位移量,底板位移量最小.研究结果为优化支护方式提供了实验依据.     

公路隧道应力释放率对软弱围岩稳定性影响

近年来,由于新奥法广泛地运用于地下工程的施工过程中,围岩与支护结构之间的相互作用以及支护时机受到越来越多的关注。中条山隧道洞口段软弱围岩开挖步序多、工序及应力变化复杂,尤其是核心土解除后和二衬施工前安全风险大。本文采用有限差分软件对该隧道洞口段施工过程进行三维数值模拟,研究了洞周位移及支护结构在不同应力释放率下的力学响应,重点分析了典型断面处洞周围岩及支护结构的位移和受力情况,以及洞周位移随施工过程的动态变化规律。研究结果表明：对于软弱围岩公路隧道,应力释放率越大,围岩的塑性区发展范围越大,洞周位移越大;开挖过程中,拱顶沉降受到的持续性扰动较大;待二次衬砌施作后,仰拱隆起和收敛位移趋于稳定。     

某深基坑冻土墙应力与变形的数值计算

对某深基坑冻土墙的受力与变形进行了数值模拟 .结果表明 :基坑施工中 ,冻土墙内环向压应力增长显著 ,是影响其变形与安全的关键因素 ;冻土墙累计最大侧向位移通常超前出现 ,施工结束时 ,最大侧向位移出现在 0 .7倍基坑深度处 ,其值约为水土合算计算结果的 2倍 ;基坑施工过程中冻土墙内基本无塑性变形 ,且不发生非衰减蠕变 ;冻土墙最大侧向变形处及基岩交界面部位冻结管受力最不利 ,应加强对上述部位冻结管安全的研究     

桩围软体截流坝的工作性态研究

针对城市河流改造中传统围堰施工过程中存在影响通航和污染河道等问题,提出了桩围软体截流坝的设计思路。软体截流坝采用群桩组成外围框架,构建膜袋,膜袋充水后可挡水、防水防渗,具有结构简单、受力明确的特点。构筑现场模型,对结构进行破坏性试验,膜袋内部分级加水,通过不同水位下钢管桩应变和位移的变化来研究软体截流坝的破坏机理和杆件受力特性。利用大型有限元软件ADINA进行有限元分析,求解在外荷载作用下结构的变形和应力,与现场试验结果进行相互验证,以证明本方法的合理性和正确性,为桩围软体坝的设计、施工和推广应用提供了依据。     

深基坑围护混合支撑体系内力与变形监测分析

以混合支撑体系内力与变形的变化规律为研究目标,以某明挖隧道深基坑为例,采用现场监测方法,对基坑开挖引起的围护结构位移、锚索应力、支撑轴力的变化规律及施工中遇到的一些问题进行了分析.试验表明:开挖至基底标高时,桩顶和桩身位移达到最大值,桩身最大位移发生在基坑中上部6 m处;随着基坑的开挖,锚索应力呈波浪上升状变化,温度和施工荷载是造成波浪状变化的原因;围护结构位移、锚索应力、支撑轴力与开挖深度具有同步性.监测数据整体稳定,基坑采用的混合支撑方案安全可靠.     

接缝传力杆对重载水泥混凝土路面影响研究

针对重载交通对水泥混凝土路面的破坏,在水泥混凝土面板间设置传力杆,利用有限元软件分析接缝传力杆对水泥混凝土路面的应力和位移的影响。结果表明:设置传力杆可以有效减少受力面板的应力和位移变形,同时,将受力面板所承受的应力和位移变形传递给相邻的不受力面板,使水泥混凝土路面的受力和位移变形更加均匀,提高重载水泥混凝土路面的使用寿命。     

大型储罐大角焊缝裂纹的可靠性分析

以100 000立方米浮顶式大型储罐为例,采用基于应力强度干涉模型的一次二阶矩法和基于ANSYS含裂纹平板的可靠性分析方法对大型储罐角焊缝裂纹进行了可靠性分析.首先基于应力强度干涉模型,根据应力强度因子断裂判据,采用一次二阶矩法计算储罐角焊缝裂纹动态扩展的可靠度,计算得到的应力强度因子为354.4 MPa·mm,可靠度为93.32%.然后运用ANSYS软件计算含裂纹平板的可靠度,先是采用1/4节点奇异单元法,计算出裂纹尖端应力强度因子为376.46 MPa·mm,再通过蒙特卡罗法来计算裂纹扩展的可靠性,得到可靠度为82.36%.通过比较两种方法得到的结果,采用ANSYS有限元分析所得的可靠度低于基于应力强度干涉理论计算得到的可靠度.从安全性角度出发,应选择可靠度低的分析结果来提供决策支撑.     

袋式脉冲除尘器气箱花板结构特性

为了提高袋式除尘器使用性能,消除除尘器花板在结构选择方面的盲目性,基于有限元分析软件ANSYS研究了方形阵列和三角形阵列两种形式花板上的位移分布与应力分布情况.结果表明,在变形量方面,两种结构的分布形式相同,但三角形阵列的变形量更小;在等效应力方面,三角形阵列所受最大应力比方形阵列小,但绝大多数区域方形阵列的等效应力更小.与方形阵列相比,三角形阵列不仅满足了除尘器的设计需要,而且减少了钢材的消耗,占地面积也更小,具有更好的经济效益.     

采用吊阀系统的油罐强度有限元分析

采用弹性力学理论对油罐径向位移进行了理论分析，在有限元计算模型的处理中，对由不同厚度钢板焊接而成的罐壁进行了板壳元的厚度偏移处理，并详细讨论了地震载荷的计算和影响，为提高计算精度，在整体计算的基础上，对油罐吊阀部位进行了有限元局部细化分析，计算结果表明，在罐壁与管道连接处存在严重的应力集中，在吊阀系统设计时应引起重视。     

加肋板式水室结构的有限元优化设计

利用ANSYS软件建立了加肋板式凝汽器水室的参数化模型，将有关结构参数变量指定为优化设计变量，以结构在已知工况下的应力和位移为状态变量，采用有限元数值方法，对加肋板式凝汽器水室进行了优化设计计算，得到了轻量化程度较高的设计参数，从而为实际生产设计部门进行优化结构、节省材料用量提供理论依据。     

焊后加载拉应力对细长板件焊接残余应力场的影响

运用ansys 软件,采用高斯热源模型,对细长板件的焊接进行了模拟,并在焊接完成后,对细长板件加载x方向和y方向的拉力。结果显示,细长板件焊接残余应力以压应力为主,在两方向加载拉力均能有效减小细长板件的残余应力。该研究表明可以通过加载适当拉力减小细长板件的残余应力。     

两边连接钢板剪力墙与组合剪力墙抗剪性能

采用ANSYS有限元程序对两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙进行数值模拟分析.研究了不同高厚比下两边连接钢板剪力墙与钢板组合剪力墙抗剪静力性能的区别,分析了两种剪力墙的受力机理和破坏模式.结果表明:高厚比λ是影响两边连接钢板剪力墙抗剪静力性能的主要因素;高厚比较大的剪力墙所需要的能够完全限制钢板出平面方向位移的混凝土板厚度较小;预制混凝土板的存在改变了剪力墙钢板的受力模式,对薄钢板剪力墙尤为明显,钢板由拉力带承担水平荷载改变为截面受剪承担水平荷载.     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.     

近爆作用下压型钢板组合楼板动力响应及影响因素数值分析

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用流固耦合的计算方法,对压型钢板组合楼板在近爆炸荷载作用下进行了不同工况的数值模拟,得出其受力形态,分析其动力响应及破坏过程,找出影响楼板动力响应的主要因素。数值分析结果表明：适当增加混凝土厚度和提高压型钢板强度,可以显著降低组合楼板的跨中最大位移,提高组合楼板的延性和抗爆性能;组合楼板中钢筋间距的变化,对组合楼板抗爆性能影响较小。     

用数值模拟的方法分析轧辊间距对冷弯成型的影响

应用三维非线性有限元分析技术,利用ANSYS软件的LS-DYNA动态分析模块模拟了板料冷弯成型的整个过程,得到了板料成型过程中轧辊间距对轧件应力、应变的影响规律。结果表明,有限元模拟得出的板料应力、应变分布规律与实际情况相符合,采用非线性有限元法对冷弯成型过程进行数值模拟是可行的。     

瓦楞辊在啮合中位移及应力的计算机模拟

基于有限元法，通过模拟瓦楞辊 机构的全工作状态， 建立了瓦楞辊的有限元动力学模型，采用弹性力学有限元法对瓦楞辊的动态位移与应力进行了研究。并用ANSYS5．7实现计算机模拟瓦楞辊在啮合中位移以及应力的变化。