圆筒形压力容器切向接管局部应力当量分析

对圆筒形压力容器切向接管的局部应力采用类比径向接管的分析，提出切向接管所受外载荷的当量计算公式。并在工程实际中得以运用。     

采用ANSYS进行压力容器管口局部应力计算方法的比较

压力容器管口局部应力计算主要采用WRC107及WRC297或者有限元应力分析的方法。文章详细阐述了采用ANSYS进行有限元应力分析时,对管口外载荷的传统处理方法、CERIG法及MPC法三种方法,并分析了上述方法的优缺点及其原因,提出了适合于压力容器管口局部应力计算的MPC外载荷处理方法。     

外载荷作用下局部应力的有限元分析

介绍了计算在外载荷作用下接管与圆筒连接部位局部应力的常用方法,包括WRC107、WRC297及EN13445方法,当接管与圆筒壁厚较薄而无法满足上述方法的要求时,利用有限元法能够考虑加强元件的加强作用而获得良好的解决。     

接管弯矩作用下压力容器开孔——接管区局部应力的试验研究

对接管弯矩作用下圆柱形压力容器开孔－接管区的变形及局部应力进行了详细的试验研究，研究工作是针对３台不同ｄ／Ｄ比的试验容器进行的。结果表明，开孔－接管区的应力和变形具有明显的局部性，其最大应力出现在接管平面外（横向）弯矩作用下容器的横向截面内。同时将本文的研究结果与ＷＲＣ．１０７及ＷＲＣ．２９７的计算结果进行了比较。     

组合载荷下初始缺陷连续油管局部应力计算

连续油管工作条件极为恶劣,且存在一些初始缺陷,有缺陷的油管重新下入井内可能发生连续油管穿孔或断裂事故。建立了CT80级60mm×4mm连续油管的轴向和环向2种缺陷形式的力学模型并进行有限元分析;分析了在轴向拉伸、弯曲、内压组合工况下2种缺陷的局部应力状态;对2种缺陷局部应力进行对比,评估在不同组合载荷下2种缺陷对连续油管的危害性。     

接管弯矩作用下容器极限载荷研究

对圆柱形容器在接管外载荷作用下的塑性极限载荷进行了研究。用 2台容器进行试验 ,并将试验结果与三维有限元数值模拟结果进行比较。研究表明上述 2种方法获得的接管塑性极限载荷基本一致 ,均可用于确定设备接管的塑性极限外载荷 ,并进行极限设计     

容器壳体切向接管区应力数值计算和强度分析

针对某容器壳体上切向接管结构的应力计算和强度分析问题,应用有限元理论和方法,建立数值计算模型,采用ANSYS进行应力计算,得到了详尽的应力场。在应力分析的基础上,按照分析设计的思想对接管区应力进行分类和强度评定。应力计算结果显示,在接管区多个部位存在着较高的局部应力。强度评定结果表明,接管区的强度满足要求。     

椭圆封头开孔接管局部应力分析

本文运用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构的局部应力进行了分析,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,真实准确地对该局部的应力强度进行了安全评定。     

压力容器仪器仪表接管结构的应力分析

本文应用解析法就压力容器仪器仪表接管等无外载小接管进行了分析,并通过实例,对部分焊透接管结构的应力状态和评定方法进行了探讨。     

热环境下容器开孔接管应力评定及疲劳分析

利用ANSYS建立容器开孔接管三维模型,针对其结构及载荷特点,将容器开孔接管结构离散,采用APDL语言编程对容器开孔接管在内压及热载荷作用下的静态力学行为进行了计算及疲劳分析,给出了应力评定和疲劳结果。计算结果表明,由于接管与筒体相贯处应力集中很大,一次加二次应力程度较高;设备在保温情况下,温度波动对疲劳造成的疲劳影响很小。     

平封头双开孔接管结构有限元应力分析

平封头开孔接管区结构不连续,应力分布复杂,导致局部应力集中。利用有限元软件ANSYS,采用线弹性分析方法和极限载荷分析方法对平封头双开孔接管结构进行计算分析,将接管轴向拉力、轴向推力分别与内压耦合,得到了平封头双开孔接管结构应力分布及变化规律。计算分析结果表明,接管轴向拉力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变大,应力集中程度提高,降低了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力;接管轴向推力使平封头双开孔接管连接区弹性应力变小,提高了平封头双开孔接管连接区的极限承载能力。     

大开孔球壳与内伸接管连接区的实验应力分析

建立一套设计压力为 5MPa、开孔率di/Di 为 0 6、内伸接管长度为 2 0mm的半球形封头大开孔内伸接管实验装置 ,利用电测法在压力为 3 0MPa ,3 5MPa ,4 0MPa等多组实验压力下 ,对封头与内伸接管的连接区进行了实验应力分析。结果表明 ,最大应力为封头与接管连接区外壁的环向拉应力     

基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析

提出基于流固耦合的LNG储罐进料管道应力分析方法,并研究进料过程中管道最大应力的变化规律。根据多相流理论对LNG储罐进料过程及进料稳定后管道中的流场进行CFD模拟,分析流场中LNG体积分数、流速及液体压力等参数的变化情况。基于流固耦合方法计算管道中LNG流动对其产生的应力,并分析管道中应力分布规律与流场参数之间的关系。计算了LNG进料达到稳态前不同时刻点管道的应力,并研究最大应力变化规律,结果表明,LNG进料过程中管道的应力变化较为复杂,最大等效应力出现先升、后降、再升、最后稳定的变化趋势,且最大应力出现的位置随进料时间发生变化。LNG进料过程中可能出现水击现象,水击会导致管道某一位置出现较大应力,设计时应给予考虑。     

深井套管强度设计中实际外挤载荷的数值分析

套管的受力分析是套管强度设计的基础。通过建立套管-水泥环-地层模型,对实际钻井工况下的外挤载荷进行ANSYS有限元计算分析。分析结果表明,地应力和地层弹性常数对套管的外挤载荷影响十分显著。用现行方法进行深井套管强度设计时,套管外挤载荷按下入过程中静液柱压力来分析,未考虑地层因素的影响,与实际值差异较大。按照地层因素来确定套管外挤载荷,不同地应力和地层弹性常数得到不同的套管外挤载荷,更符合工程实际,可为深井套管柱强度设计提供合理参考。     

压力容器斜接管应力计算方法研究

圆柱形压力容器斜接管的应力计算还没有一个简便可行的计算公式。通过对影响斜接管应力分布因素的分析,利用空间解析几何的坐标变换理论,结合回归分析方法得到了斜接管应力集中区域应力分布的半理论半经验计算公式,其计算结果与实验数据比较最大误差不超过20%。该计算方法可为此类结构的应力分析和设计计算,特别是在役斜接管的快速安全评价提供依据和参考。     

均匀地应力下水泥环应力计算及影响规律分析

套管试压工况下水泥环受力状态恶劣,容易导致水泥环发生破坏。运用弹性力学理论,对套管试压工况下的套管、水泥环和地层模型计算公式进行了推导,得出均匀地应力条件下水泥环二维应力状态解析解,并对模型进行了有限元数值模拟。分析了套管试压值、地应力、水泥环厚度、水泥石弹性模量、水泥石泊松比等因素对水泥环受力状态的影响规律。分析结果表明,水泥环无论在何种受力情况下,其内径处均易聚集较大应力;水泥环厚度的确定不但要考虑固井顶替效率和固井质量等影响因素,还应考虑水泥环与地层匹配情况以及水泥环可能的受力状况;水泥石弹性模量越小,水泥环受力越小,水泥环也就越安全。该项研究成果对注水泥固井设计及水泥环受力优化具有一定的理论指导意义。     

外连接预应力隔热管改进及受力分析

针对外连接预应力隔热管的接箍处热损失较大的问题,提出了3种改进措施,即,安装接箍密封器、改进内外管焊接位置及使用隔热接箍。在考虑内外管变形协调和温差影响的基础上,推导了隔热管受力分析数学模型。模拟分析表明:装配应力和内管拉伸回缩量随内管装配拉伸量增加而增加,热伸长量随内外管温度的升高而增加; 在内管温度不变的条件下,内管随外管温度的升高逐步由压应力转变为拉应力,外管逐步由拉应力转变为压应力; 在内管温度不变的条件下,外管Mises应力随外管温度和内管装配拉伸量的增加而降低,内管Mises应力随外管温度升高而降低、随内管装配拉伸量的增加先降低后增加。分析结果与现场实际符合。建立的受力分析模型可用于现场隔热管柱受力分析,并确定内管的合理装配拉伸量,以提高隔热管的使用安全性和寿命。