基于有限元法对裂纹尖端应力强度因子的计算分析

应力在裂纹尖端会出现无限大的奇异性,但应力强度因子K则为有限值,是表征裂尖应力场强弱的物理参量。采用J积分法,位移外推法和相互作用积分法等3种不同的方法计算断裂模型裂尖的K值,并研究了受力、裂纹长度、含裂纹构件的几何参数等对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明3种方法模拟出的K值结果一致性较好,与应力强度因子手册值相比都能达到较高精度。对照3种方法,分析出各种方法的优胜劣汰,对应用数值法计算应力强度因子方法的选择具有借鉴和参照作用。     

事故树分析法在油气输送管道泄漏事故中的应用

泄漏是油气管道输送过程中常见的典型事故,更是引起其他重大后果的主要原因。运用事故树分析法对油气输送管道的泄漏问题进行了侧重性分析,重点探讨了其发生影响模式,得出材料的耐腐蚀性为主要因素,并由此提出了针对性的对策措施,为更好地实施油气输送管道的安全运行提供了更加全面的理论和数据支持。     

储罐用浮动式油品调和装置性能与优化分析

利用FLUENT 15.0实现流场数值模拟,采用混合模型和湍流标准k-ε模型,研究储罐用浮动式油品调和装置的调和性能和结构优化,分析其流速变化和出口油密度平均值。结果得出,储罐用浮动式油品调和装置可以有效解决储罐中的油料分层问题,且无需其他动力,并提出结构改进的方案,得到的出口油密度平均值误差明显减小。     

Ⅰ–Ⅱ复合型裂纹K_Ⅰ、K_Ⅱ与J_1、J_2关系推导

采用两种不同方法对Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹应力强度因子KⅠ、KⅡ与J1、J2积分之间的关系进行了较为详尽的推导,验证了断裂参量之间的相互关联性。     

紧凑拉剪试验应力强度因子公式分析

Richard提出的紧凑拉剪试验(CTS)是较常用的Ⅰ、Ⅱ复合型加载试验类型,相关文献已经给出CTS试验对应的应力强度因子公式.由于该公式在之后的研究中出现多种不同形式,因此确定正确的CTS试验应力强度因子公式是十分必要的.针对目前文献中出现的多种CTS试验应力强度因子公式,通过与原文曲线进行比较并确定公式.为进一步验证应力强度因子公式的正确性,将聚苯乙烯(GPPS)板加工成CTS试件并进行试验,取得断裂载荷峰值.将多个公式计算的应力强度因子与利用扩展有限元法(XFEM)计算的应力强度因子进行比较,最终确定适用于CTS试验的应力强度因子公式.     

小型顶管机刀盘设计与有限元分析

顶管工程被认为是非开挖工程施工的一种工艺,顶管机刀盘作为油气管道穿越顶管机的关键工作部件,主要用来完成对掌子面岩土的破碎剥离,对掘进性能有重要影响。针对穿河地区特殊地质概况,拟定刀盘结构设计方案,给出扭矩和推力计算方法,利用有限元分析软件ANSYS建立刀盘有限元模型,并在实际工况载荷下对刀盘整体进行静力分析,得到应力、应变分布和强度分布。分析结果表明,危险截面出现在牛腿与传动轴交界处,最大应力为37.6MPa,最大变形为0.06mm。     

加氢反应器非标八角垫密封性能有限元分析

针对加氢反应器顶部人孔法兰处所使用的非标八角垫, 利用 A n s y s有限元分析软件计算了其密封面 在反应器进行液压试验过程中的接触应力, 分析了各个密封面上的不同接触应力的产生原因。结果表明, 接触应力 在试验压力达到峰值的时刻降至低谷, 垫片内侧两面应力最大点出现在远离垫片中心一侧, 外侧情况则与之相反。 分析所得垫片密封面接触应力的变化规律为同种非标密封结构的分析评定提供了参考依据。     

高压烧结炉虫形密封圈性能研究

采用FEM 方法对Dn1160型压力烧结炉中虫形密封圈做非线性接触分析,利用Ansys14.5模拟计算虫形密封圈VonMises应力、接触变形、接触应力及分布情况,对比不同参数时开裂破坏及寿命。讨论了系统内压、槽口半径、密封间隙、摩擦系数改变对密封性能的影响,进而完善虫形圈的密封性能。     

基于J2-积分与六棱柱壳裂纹应力强度因子

应力强度因子作为一个重要的断裂参量,在工程结构件断裂分析过程中起到至关重要的作用。本文基于J₂-积分和材料力学中的弯曲理论,对六棱柱壳横向裂纹和加强筋六棱柱壳横向裂纹的应力强度因子进行了分析求解。给出了利用J₂-积分求解复杂结构应力强度因子的一个方法。     

KⅠ和KⅡ等值条件下Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的边翼分叉和偏折

利用奇异应力边界多裂纹开裂的几何模型,研究了应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ等值情况下的Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹复杂开裂行为,给出了边翼分叉开裂和折裂对应的能量释放率、能量型开裂驱动力、临界开裂角或临界应力强度因子。通过此方法预计的临界折裂角理论值与已有的文献中2024-T3铝合金试样实验值吻合,与En3B低碳钢和一定条件下的铝试样最大偏差为8.9%。