含裂纹自增强厚壁圆筒残余应力研究

针对裂纹对厚壁筒自增强处理效果影响的问题,采用有限元软件分析了2种径比不同裂纹的厚壁筒自增强处理后的残余应力分布规律,并通过节点位移外推法计算了裂纹尖端处的应力强度因子。研究结果表明,不同径比时自增强压力的变化决定了含裂纹厚壁筒在裂纹尖端残余压应力的分布,以及裂纹尖端应力强度因子的变化率;尖端前缘自由表面存在残余压应力区域,促进了裂纹的闭合;随着自增强压力的增大及裂纹长度的减小,扩大了裂纹尖端沿裂纹扩展方向的残余压应力区域范围。     

裂纹对主蒸汽管道弯头强度的影响

为了找出裂纹对主蒸汽管道弯头强度的影响规律,以90°推制弯头为分析对象,模拟主蒸汽管道的实际工况,首先分析了不同长度和深度的单个裂纹对弯头强度的影响,在此基础上,分析了不同间距的两个裂纹对弯头强度的影响,以及裂纹间距对双裂纹应力的叠加效应及影响范围。分析结果表明,当单裂纹深度一定时,裂纹长度越大裂纹承受的最大应力也越大,且应力分布趋于均匀;当单裂纹长度一定时,随着裂纹深度的增大裂纹承受的最大应力越小;对含有两个裂纹的弯头,裂纹间距越大裂纹间应力的叠加效应就越小,缺陷间距不同使得缺陷附近的应力梯度不同,缺陷间距越小应力梯度越大。     

FCC再生器裂纹分布规律分析

针对重油催化裂化装置(FCC)再生器露点应力腐蚀裂纹问题,归纳了裂纹分布规律,即裂纹主要分布在环焊缝上。并分析了焊接残余拉应力对裂纹分布规律的影响。     

T形管节点处双裂纹干涉分析研究

为探求T形管节点处撑杆和弦杆上双裂纹之间相互干渉影响的规律与机理,利用节点位移法、单元应力法及ABAQUS数值模拟的方法计算撑杆周向上单个穿透裂纹的应力强度因子,将撑杆壁厚和裂纹长度作为影响因子进行分析计算;对撑杆和弦杆上的2条异面周向穿透裂纹的应力强度因子进行了有限元计算;讨论了不同撑杆壁厚、裂纹长度、载荷大小以及2裂纹间距等情况下弦杆裂纹的存在对撑杆裂纹的影响。研究结果表明:单个穿透裂纹的分析中应力强度因子与撑杆壁厚度和裂纹长度成正比关系;异面双裂纹的干涉分析表明弦杆裂纹对撑杆裂纹的扩展起到了抑制作用;由于撑杆裂纹的干涉效应,使弦杆裂纹应力强度因子随撑杆壁厚增加而缓慢增大。研究结果对于保障海洋平台、采油树及其配套设备的安全有重要意义。     

内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力分析

为了了解内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力,为现场确定泵压等施工参数提供参考依据,用ANSYS有限元分析软件建立了射孔套管有限元模型,给出了含孔边裂纹射孔套管应力强度因子计算公式,对内压作用下含裂纹射孔套管临界开裂应力进行分析计算,得到了临界开裂应力与纵向裂纹长度的关系曲线。研究结果表明,套管最大应力集中在孔边裂纹处,在内压产生的应力作用下裂纹有可能沿轴向产生脆性扩展,因此,孔边裂纹大大削弱了射孔套管的强度;射孔套管临界开裂应力随裂纹长度的增加而减小;在短裂纹区(10 mm相似文献   

薄壁球形容器内表面裂纹应力强度因子的研究

本文提出一种薄壁球形容器内表面裂纹的定义方法;研究了球壳和带有错边或角变形几何缺陷的球壳内表面裂纹尖端应力强度因子随裂纹形状、深度、壁率和沿裂纹前沿变化的规律,裂纹扩展的规律;在与目前常用的平板解作比较的基础上,研究了曲率及几何缺陷对应力强度因子的影响,并提出了一种曲率修正系数的经验计算式.     

D-410精制塔塔底封头筒体连接区域应力腐蚀力学原因分析

对D-410精制塔塔底封头与筒体连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了该区域应力分布规律。计算分析结果表明,这个区域存在一个沿整个圆周分布的周向拉应力带,实际裂纹均沿轴向方向,符合应力腐蚀应力状态,结合材料的应力腐蚀敏感性和塔底介质存在硫化物、Cl-和溶解氧等情况,可以确定裂纹缺陷是应力腐蚀,而不是强度破坏。     

具有几何缺陷的石油用球罐内表面裂纹应力强度因子的研究

对具有错边和角变形几何缺陷的薄壁球罐的应力场和错边根部与角变形棱角处的内表面裂纹应为强度因子进行了研究给出了有角变形和错边时,球壳的应力分布和缺陷处的应力集中程度得到了球壳缺陷处裂纹无量纲应力强度因子随裂纹深度a/t.形状a/c、长度c等因素变化的规律以及沿裂纹前缘变化的规律,同时对错边球裂纹处混合型应力强度因子进行了讨论.文中对目前常用于估算球壳儿何缺陷处裂纹应力强度因了的受单向拉弯平板解与实验结果进行了比较,对其实用性进行了评价.     

含裂纹高压注蒸汽管道的断裂参数计算与试验研究

应力腐蚀是引起注蒸汽管道失效破裂的主要原因,为了更好地揭开裂纹与应力之间的关系,采用ANSYS有限元软件计算了含裂纹管道断裂参数KI(I型裂纹的应力强度因子)和J积分值,并分析了裂纹开裂长度、注蒸汽压力对裂纹尖端断裂参数的影响。结果表明,裂纹开裂长度对管道破裂影响最大。对于相同尺寸的裂纹,大管径材料具有较大的KI和J积分值,因此,大管径材料对缺陷更敏感。     

D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域应力腐蚀力学分析

一定的拉应力或压力容器金属内部残余拉应力是产生应力腐蚀的三个必要条件之一。文章对D-510脱气塔塔底封头与裙座连接区域进行了详细的有限元应力分析和强度评定,得到了D-510脱气塔塔底封头裙座连接区域的应力分布规律。分析结果表明,该区域具备产生应力腐蚀的力学条件,裂纹方向与应力状态完全相符;产生缺陷的原因不是强度破坏。综合材料对应力腐蚀的敏感性和塔釜介质含有Cl~-和溶解氧的情况,可以判定缺陷是应力腐蚀造成的。     

钢筋混凝土烟囱温度应力浅析

钢筋混凝土烟囱在使用过程中表面常出现裂缝,有的裂缝宽度大大超过了规范允许的限值,影响正常使用。本文采用有限元仿真软件Ansys对钢筋混凝土烟囱进行温度应力分析,研究筒壁在高温烟气作用下的应力分布规律及其裂缝产生原因,采取预防措施,进一步优化设计。     

催化裂化再生器应力腐蚀防护措施的研究

抚顺石化分公司石油一厂催化裂化装置再生器、三旋等设备及烟气管道,由于应力腐蚀,致使器壁和管壁产生了大量裂纹。采取在器壁和管壁涂敷憎水型硅酸盐复合绝热涂料的方法,将壁温控制在150℃左右(高于酸露点温度130℃),消除了产生应力腐蚀的环境,防止了应力腐蚀裂纹的扩展。     

水平井分段压裂破裂压力计算

水平井分段压裂时,形成的初始裂缝会诱发井筒周围应力分布二次改变,产生诱导应力场。诱导应力场将会对后续裂缝起裂产生影响。在考虑原始井筒周围地应力分布状态的基础上,结合弹性力学理论和岩石拉伸破裂理论,建立了诱导应力场中井筒地应力分布模型和破裂压力计算模型。研究结果表明:诱导应力的大小和分布取决于裂缝间距、裂缝缝高及原始地应力。随着裂缝间距的增加,沿着井筒方向诱导应力逐渐变小;定间距时,随着裂缝高度的增加,破裂压力也随之增加;原始地应力分布与诱导应力场中破裂压力的变化规律无关,只决定着裂缝破裂压力增加的幅度。该结果对于优化水平井分段压裂设计具有一定的指导意义。     

奥氏体钢炉管的应力腐蚀开裂及防护措施探讨

介绍了氯离子应力腐蚀开裂、连多硫酸应力腐蚀开裂、碱致应力腐蚀开裂等奥氏体钢炉管的主要应力腐蚀开裂形式 ,并给出了三个破裂实例。对防止奥氏体钢炉管应力腐蚀开裂 ,从腐蚀环境、炉管选材、降低应力三个方面进行了探讨     

肯基亚克盐下油田应力场模拟及裂缝预测

低渗透油藏日益成为油气勘探开发重要领域之一,普遍发育的裂缝不仅对油藏流体渗流系统具有控制作用,而且影响着开发措施选择。裂缝的发育演化受应力场控制。应力场有限元数值模拟方法是定量研究应力场三维空间分布的有效手段。在综合分析肯基亚克盐下油田各种地质资料基础上,建立了油藏地质模型,对研究区应力场进行模拟计算,根据应力场模拟结果对裂缝发育特征进行了预测,结果表明断层夹持区、逆断层上盘、断层转折端、鼻状构造轴部等裂缝十分发育。结合肯基亚克构造演化史、三轴应力实验结果,归纳了研究区3种裂缝分布模式,即弱变形模式、中等变形模式、强变形模式,并分析了不同模式裂缝的分布范围。     

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.     

加氢换热器角焊缝密封接头焊缝结构优化

利用有限元软件ABAQUS,针对加氢高压换热器焊接密封结构的焊接残余应力开发了一个顺次耦合的焊接热应力计算程序,讨论焊缝角度及焊缝尺寸对焊接残余应力的影响,得到了加氢高压换热器焊接密封结构温度场、应力场分布情况以及最大焊接残余应力的位置及大小,为预防加氢高压换热器焊接密封结构的失效提供参考。