非标准长圆形截面容器的应力分析与数值计算

长圆形截面容器广泛应用于石油化工等领域,具有双拉撑板加强的长圆形截面容器属于非标容器.为了解决其应力计算问题,针对其特殊结构建立了理论计算模型并进行了应力分析,推导出了适于工程设计的应力计算公式,并将计算结果与有限元分析结果进行对比.结果表明:理论值与数值解吻合较好:建立的有限元计算模型较为真实地反映了容器的受力情况;由此得出的应力分布规律较真实地反映了容器的应力分布,从而为工程设计提供了可参照的方法.     

含埋藏缺陷压力容器的强度分析

应用有限元程序计算了文〔１，２〕中平板模型和圆筒形实验容器的应力分布，进一步完善和简化了文〔１，２〕中的应力计算方法；应用弹性基础梁理论和结果，建立了含裂缝长条平板边缘处应力和容器埋藏缺陷部位表面处应力简便的计算式，其应力分布曲线与有限元应力分布曲线符合；对含埋藏缺陷的压力容器还进行了强度分析。     

带圆角矩形压力管道有限元应力分析

以某TRT进口带圆角长矩形压力管道为例,运用有限元软件ANSYS建立了三维有限元模型,研究了带圆角矩形压力管道的应力分布特点。按照分析设计规范对其进行了强度评定,针对应力分布的不合理性提出了结构改进措施,对不同的加强方法进行了对比分析,为矩形压力管道的设计计算和工程应用提供参考。     

折边锥形封头应力增强系数分析

推导分析了GB 150-1998《钢制压力容器》中折边锥形封头应力增强系数K的确定方法。为验证其可靠性,建立了参数化有限元计算模型,利用有限元分析程序Ansys计算了变参数下模型结构的应力分布及其相应应力增强系数,并与标准中的K进行了比较和分析,绘制了折边锥形封头应力增强系数表格,可用于工程设计。     

瓦楞板型常压矩形容器的有限元分析

矩形容器一般根据NB/T 47003.1-2009进行设计计算,由于其结构上的缺陷,设计出来的矩形容器一般钢板较厚,同时需要较多的加强筋,往往导致设备重量较大,制造周期长,制造成本较高。瓦楞板相比于普通钢板,具有更好的截面属性,应用到矩形容器中将会大幅度降低设备重量。本文对海上某平台的矩形容器采用瓦楞板进行了设计,并做了有限元分析,计算结果证明设计可行,并与普通钢板设计进行了比较,讨论了两者优缺点及今后的工作方向。     

有初始变形井架结构分析的简便方法

研究井架结构的折算长细比法和单肢演算法并不能真实反映井架的应力大小,也不能精确确定危险截面位置及应力分布;而有限元分析方法又没有普遍意义。为此,采用等价应力法对有初始变形的井架进行结构分析。该方法通过对没有变形的井架整体或构件的有限元模型施加一组等价力,使之产生的应力与具有初始变形时的井架应力值相一致,可以在不改变井架有限元模型的基础上,达到计算快速且结果准确的目的。实例计算表明,除井架整体稳定临界系数的相对误差为１１.７％以外,其余各项的相对误差都小于１０％。     

大体积矩形容器变形处理

针对某内尺寸为7500mm×4000mm×4000mm的矩形容器严重变形的情况，提出了通过设置内拉杆加强的方法消除其变形恢复设备使用的处理方案。采用有限元程序Ansys建立了该矩形容器的三维实体模型，对该矩形容器设置内拉杆前、后容器的侧板进行应力分析，并对其进行了应力和变形校核。使用效果表明，据此方案处理后矩形容器恢复了正常使用，再没有发生类似变形。     

基于ANSYS卧式容器支座布置优化

文章针对卧式容器支座定位尺寸A进行了研究。采用有限元方法,计算了不同A值下,双支座支撑的卧式容器各考察截面的轴向应力、切向剪应力和周向应力,并根据计算结果分析了各应力随A值变化趋势,进而总结出在指定范围内调整A值以减小应力值的方法,为卧式容器的支座定位提供了参考依据。     

大型非锚固原油储罐应力测试与有限元分析

为了得到大型非锚固原油储罐开孔处和大脚焊缝的应力,建立了大型非锚固原油储罐的三维空间有限元模型,分析了储油罐在充水试验期间的应力分布和规律。以一台新建弹性地基上的15×10^4m^3原油储罐为分析对象,开展充水试验期间的应力测试研究和地基沉降监测,并比较实测应力值与有限元计算值之间的误差。结果表明,有限元计算模型最大误差为4．72％,所建立的三维空间有限元和储罐弹性地基接触模型能够真实模拟储罐的受力状态和应力分布,可为大型弹性地基储罐的应力分析提供理论依据。     

立式尾气加热器挠性管板的有限元分析

常规计算立式换热器的挠性管板,并不能完全真实地反映挠性管板的受力状况。运用有限元方法对采用挠性管板的某立式换热器建立了热分析和结构分析的有限元模型,分析了挠性管板的温度场及应力场,并进行了应力评定,以期探讨挠性管板结构设计方法,为类似产品设计提供参考。     

加氢反应器上半部应力分析与强度评定

利用ANSYS有限元分析计算软件以某一在役加氢反应器的上半部为研究对象进行了热应力分析、机械应力分析、热应力加机械应力分析,得到了应力分布图;对应力分析结果进行了应力强度评定.结果表明:加氢反应器上半部的应力强度符合我国相关标准规定;从各个截面应力强度评定的结果知,各截面的应力强度都不是很大,原设计偏于保守.     

周向斜接管内压圆柱形容器的应力集中

采用有限元法计算了具有不同角度周向斜接管圆柱形容器在内压作用下的弹性应力和变形,对周向斜接管内压圆柱容器的弹性应力分布、应力集中范围、变形特征、应力集中系数等问题做了初步探讨。计算结果表明,周向斜接管内压圆柱容器在接管与容器的相贯区存在明显的应力集中,相贯区在筒体纵向截面沿径向收缩,而在筒体横向截面沿径向膨胀,最大主应力出现在筒体的纵向截面,相贯区外表面在筒体的横向截面处于三向压缩状态;与正交接管内压圆柱容器相比,周向斜接管圆柱容器在内压作用下的最大主应力略小,二者基本满足Sβ=S0(cosβ)0.5;应力集中系数随着角度β的增加而降低。     

分支井连接井段井眼力学特性的有限元分析

针对分支井分支处连接段井壁力学特性，首次研究了分支连接处的应力分布规律，应用有限元法模拟了造斜半径和造斜方位对连接段井壁应力分布分支处的造斜半径、分支井开窗方向和地层最大(小)水平主应力方向之间的夹角对分支连接处应力和岩石破坏的影响，建立了分支井连接井段的几何模型和有限元分析模型。重点研究了两个井眼之间的破坏深度和宽度与方位夹角和造斜半径之间的规律，得出在只考虑钻分支连接段-稳定段时分支最优钻进的方位是沿着最大水平主应力方向。这些研究结果已在钻井设计中得到应用。     

船舶与海洋工程结构振动分析中的设备实用建模方法

分别采用集中质量单元、板单元、杆单元与集中质量单元组合来模拟船舶与海洋工程结构上的设备,对几种常用的模型分别进行计算,并对结果进行了比较分析,提出了一种较为实用的新模型     

对带搅拌的直立容器设计计算问题的探讨

上封头带搅拌装置、下部采用"腿式支座"的立式容器的设计计算,相关标准没有明确对其说明.它在结构上、力学模型上与常规立式容器力学模型有很大区别.文中运用工程设计计算法,针对该特殊结构的容器进行了设计计算.     

直线钻井液振动筛结构的应力计算

应用计算机辅助设计和Ⅰ－ＤＥＡＳ分析程序对直线钻井液振动筛结构进行了三维有限元应力计算，获得了整体结构的应力分布规律，找出了结构受力较大的部位。在计算工况下，侧板上部受拉，下部中间部位受压。在侧权转角处有一明显高应力区，应力分布不合理，应改进设计。此外，激振横梁中部横截面上应力值较大，应提高激振横梁疲劳强度。     

非均匀地应力下水泥环界面应力分布规律研究

针对水泥环的受力及其失效问题建立了非均匀地应力下地层、水泥环和套管的弹性耦合力学模型，给出了水泥环和套管的应力、位移表达式，编制相关计算程序计算了非均匀地应力作用下水泥环界面的应力分布，结果表明，非均匀地应力作用下水泥环界面应力分布呈现较强的非均匀性，这可能导致水泥环先于套管破坏，从而加速套管损坏。该模型的建立为固井水泥石强度的设计提供了理论参考。     

常压矩形器壁板强度和刚度设计

用三边简支一边自由,承受液体静压的矩形板模型,探讨了常压矩形容器壁板的强度和刚度设计问题,得出壁板厚度和挠度的计算公式和曲线.     

压力容器切向开孔接管区的应力分析设计

对压力容器切向开孔接管区进行三维有限元分析,获得了容器筒体、接管及其连接部位的应力分布信息,并与压力容器正交开孔接管连接结构的应力分布进行了比较。根据JB4732分析设计标准对压力容器切向开孔接管进行了强度评定。结果表明,压力容器切向开孔接管产生明显的应力集中,且应力集中系数随接管与筒体连接处距离的增大而快速降低;各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处且位于接管上部位的内侧区域,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中,但切向接管的强度足够,满足安全要求。