液压胀管数值模拟

对液压胀管的计算方法进行了回顾,介绍了ANSYS在胀管分析中的应用,并提供了模拟胀管过程及拉脱试验算例。     

具有堆焊层的复合管板热—结构耦合分析

通过有限元法计算了15CrMo堆00Cr17Ni14Mo2Ti的管板结构在热处理及工作状态下的温度场和应力场。结果表明,在堆焊交界面附近,由材料物理性质差异所引起的热应力非常高,成为导致堆焊层剥落的重要因素之一。     

间断焊温度场的试验研究

对不停输带压开孔作业中的焊接问题进行了试验研究。为了准确、全面地得到间断焊的温度场分布规律,采用了热电偶和红外热像仪两套数据采集系统。针对焊条电弧焊接中存在的干扰,在数据采集时采取了相应的抗干扰措施。考察在间断焊条件下,0Cr`8Ni9板材温度场的分布和变化规律及焊接前后材料的硬度变化情况。试验证明,对焊接过程中存在的干扰所采取的措施是有效的,两套数据采集系统得到的数据基本一致。通过数据分析,得到了温度场分布和变化规律,并指出焊后热影响区材料的硬度有明显的增大趋势。     

圆柱壳大开孔补强圈补强的极限分析

对圆筒形薄壁容器开孔率大于０．５时采用补强圈补强之后的结构进行了极限分析。用两倍弹性斜率法、双切线法分别确定了内压作用下该补强结构的极限载荷,同时,由爆破试验得出其爆破压力并与无补强圈补强的结构进行了比较。结果表明,所研究的薄壁容器（ｄ／Ｄ≥０．５）的补强圈补强结构,无论是筒体还是接管,其横向对称面上的极限载荷均大于纵向对称面上的极限载荷。结果还表明,补强圈补强结构有效地提高了圆柱壳大开孔结构的极限载荷值及爆破压力,具有明显的补强效果     

接管形式对容器极限载荷的影响

本文对接管横向弯矩和纵向弯矩作用下的不同接管形式的圆柱壳开孔—接管结构进行试验研究和三维非线性有限元分析,并进行极限载荷的分析比较研究。结果表明：在相同极限载荷确定准则下,有限元计算极限载荷值比试验极限载荷值要大;在承受相同的接管外载荷下,具有内侧填焊缝的内伸接管结构比普通齐平式焊缝结构的极限载荷值大。因此在开孔—接管结构设计中,具有内侧填角焊缝的内伸接管结构是一种值得应用的结构。     

复合载荷圆柱壳径向接管极限载荷参数化分析

采用正交试验设计方法,设计了48组不同几何参数的带径向接管圆柱壳模型,利用有限元分析软件ANSYS对模型进行模拟计算,求得模型在内压与接管纵向弯矩联合作用下的极限载荷,由回归分析法得到复合载荷作用下圆柱壳接管结构极限载荷关系的经验方程。采用有限元计算结果对经验方程进行验证和应用,证明了回归方程和研究方法是可靠的,可用于求解内压与接管纵向弯矩联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力,为快速求解载荷联合作用下圆柱壳接管结构的极限承载能力提供了研究方向。     

强化传热管管内传热及阻力性能的数值研究

运用CFD软件以水为工作介质,分析了螺旋槽管和波纹管管内传热、阻力和抗结垢性能,并与光管进行对比。结果表明,波纹管在波峰和波谷处产生二次涡流,破坏了边界层;螺旋槽管除了在凸肋部前后产生了二次涡流,由螺旋形槽道形成的旋流还对边界层形成扰动,因此其传热性能要优于波纹管和光管,但其流动阻力也同时被提升。在雷诺数为5×104时,螺旋槽管的最大努塞尔数是光管的2.21倍,波纹管的1.58倍,阻力系数f最大,是光管的7.02倍,波纹管的2.36倍。螺旋槽管的综合性能参数最大为1.26,而波纹管的大约为1,因而螺旋槽管的综合性能优于波纹管。此外,螺旋槽管的抗结垢性能也好于其它2种换热管。     

不同结构螺旋折流板的设计与加工

与四分之一扇形和三分之一扇形螺旋折流板相比,四分之一椭圆螺旋折流板具有结构简单、节省材料的优点.利用空间几何关系,推导出了这三种螺旋折流板的边长、夹角以及连续和交错搭接时螺距的计算公式.此外,还介绍了螺旋折流板管孔和外圆的加工方法以及管束的组装工序.     

薄板T型接头TIG焊温度场的研究

运用大型有限元分析软件ABAQUS,建立了适当的模型对薄板T型TIG焊接接头的温度场进行了数值模拟。模拟中考虑了随温度变化的材料性能,考虑了模型的对流和辐射换热以及潜热的影响。采用热电偶测量了典型位置的温度场以验证模拟结果,结果表明,建立的模型能较准确地模拟薄板TIG焊的温度场。     

圆柱壳贴板补强结构的实验研究

本文根据美国压力容器委员会计划对圆筒形容器的贴板补强结构进行一系列研究的要求,对5台开孔接管贴板补强结构的圆柱壳容器进行了电测应力实验,所得结果为从理论上研究圆柱壳开孔接管贴板补强结构应力状况和在实际中有效应用贴板补强的设计规范提供了参考。