裂紋鍛造三通管有限元計(jì)算及安全評定

高壓管匯三通管件有限元及疲勞斷裂分析

采用ansys通用分析軟件對硬聚氯乙烯(upvc)三通管的擠脹成型過程進(jìn)行了有限元模擬和優(yōu)化。通過模擬獲得了三通管擠脹成型過程中的主要失效形式。采用單步循環(huán)法模擬了不同過渡圓角情況下三通管的成型過程,確定了合理的設(shè)計(jì)域,在此基礎(chǔ)上分別采用子問題逼近法和一階優(yōu)化法獲得了對于不同過渡圓角情況下三通管優(yōu)化的設(shè)計(jì)參數(shù)組合。在模擬和優(yōu)化的基礎(chǔ)上,利用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺成功地實(shí)現(xiàn)了upvc三通管的擠脹成型。實(shí)驗(yàn)和模擬研究結(jié)果表明,擠脹成型方法對于一些特定類型制品的成型是可行的。

三通管是廣泛應(yīng)用于汽車、化工和家用電器的零件,其中,t型三通管已有不少學(xué)者進(jìn)行了研究。本文在t型三通管成形的基礎(chǔ)上,對某y型三通管液壓脹形工藝進(jìn)行了分析和有限元數(shù)值模擬,計(jì)算了成形過程中的脹形力、軸向載荷和平衡力,初步確定了成形工藝參數(shù)和加載軌跡;而后采用有限元數(shù)值模擬分析了不同加載路徑y(tǒng)型三通管的成形情況,以及在不同加載路徑下的內(nèi)壓力、軸向進(jìn)給量、支管高度和零件壁厚分布等成形情況,得出了y型三通管合理的加載路徑。

應(yīng)用ansys分析軟件對內(nèi)壓作用下大異徑擠壓三通進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算和分析,得到了該三通模型的應(yīng)力分布規(guī)律的數(shù)值結(jié)果,用理論計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的可靠性,給出了擠壓三通肩部轉(zhuǎn)角半徑大小對三通強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,三通在主支管相貫處應(yīng)力集中程度很高;當(dāng)外轉(zhuǎn)角給定時(shí),最大應(yīng)力與內(nèi)轉(zhuǎn)角近似成二次曲線關(guān)系。根據(jù)計(jì)算結(jié)果及相關(guān)文獻(xiàn),提出了計(jì)算擠壓三通最大應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式。

采用有限元分析研究了單一內(nèi)壓作用時(shí)局部減薄缺陷對三通管塑性極限內(nèi)壓的影響?？偨Y(jié)出含底部缺陷三通管的塑性極限載荷隨缺陷尺寸影響的變化規(guī)律。

設(shè)計(jì)計(jì)算 陜京輸氣管線工程中封堵器三通法蘭的 三維有限元分析 林波，楊新岐 （天津大學(xué)，天津065000） 摘要：利用有限元方法對陜京輸氣管線φ660封堵器三通開槽法蘭進(jìn)行了三維有限元應(yīng)力分析。 根據(jù)應(yīng)力分類原則結(jié)合第三強(qiáng)度理論對法蘭局部承載能力進(jìn)行了強(qiáng)度評定，結(jié)果表明相關(guān)單位的 經(jīng)驗(yàn)尺寸能滿足安全要求。計(jì)算結(jié)果對進(jìn)行合理管道封堵三通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。 關(guān)鍵詞：三通封堵器開槽法蘭；接觸應(yīng)力；有限元分析 中圖分類號：te832；o241.82文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：1001-4837（2004）08-0012-04 3-dfeaanalysisofthetee-branchflangeofthestopperfor shan-jingnaturalgaspipeline linbo，yangxin-qi （ti

三通接箍是工業(yè)管道中的上常用結(jié)構(gòu),用來在主管道上接出分支。研究的三通接箍為采油地面設(shè)備使用,由于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)接箍位置經(jīng)常發(fā)生管道破漏的情況,希望通過力學(xué)計(jì)算分析,找出原因,并改進(jìn)設(shè)計(jì)。所采用的具體方法是:通過catia軟件建立結(jié)構(gòu)的三維模型,通過abaqus軟件計(jì)算結(jié)構(gòu)承受內(nèi)壓時(shí)的應(yīng)力分布。通過這些有限元分析,計(jì)算結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中部位。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在三通接箍處,應(yīng)力集中非常明顯,應(yīng)力載荷很高。通過進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)和重新計(jì)算分析,對應(yīng)力集中部位導(dǎo)棱角、導(dǎo)圓角、增加堆焊層三種修改措施,提出了增加三通接箍承載能力的新方案。

應(yīng)用有限元分析軟件ansys9.0,對異徑焊制三通在受內(nèi)壓作用下的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算和分析,找到異徑焊制三通的受力規(guī)律,以供工程配管設(shè)計(jì)者參考。

三通作為高壓管匯中的關(guān)鍵部件,在實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)刺裂現(xiàn)象。為了驗(yàn)證三通設(shè)計(jì)的合理性及安全性,對90°鑄鋼異徑三通在額定工作壓力和靜液壓試驗(yàn)壓力工況下,進(jìn)行了有限元分析計(jì)算。按照asme規(guī)范應(yīng)力分析法分析了其應(yīng)力類別及應(yīng)力組合,證明有高應(yīng)力區(qū)存在。改進(jìn)模型結(jié)構(gòu)后重新進(jìn)行了有限元分析計(jì)算,并采用asme規(guī)范分別就額定工作壓力和靜液壓試驗(yàn)壓力條件下的強(qiáng)度進(jìn)行了校驗(yàn),分析結(jié)果完全滿足規(guī)范要求。

以新疆某水電站工程中的＂卜＂形鋼岔管為例,建立三維有限元模型,通過三維有限元法驗(yàn)證設(shè)計(jì)體形是否滿足鋼岔管在運(yùn)行及試驗(yàn)工況下的允許應(yīng)力要求。結(jié)果表明：用傳統(tǒng)規(guī)范法設(shè)計(jì)的鋼岔管體形管殼表面大部分控制點(diǎn)的應(yīng)力基本滿足規(guī)范要求,但是對于復(fù)雜的焊縫處來說,這里的應(yīng)力集中值無法采用傳統(tǒng)方法計(jì)算,所以原設(shè)計(jì)體形在運(yùn)行工況以及試驗(yàn)工況鋼岔管管壁應(yīng)力不滿足規(guī)范要求,因此,非常有必要對此類鋼岔管進(jìn)行有限元優(yōu)化分析,為今后水利工程中鋼岔管優(yōu)化設(shè)計(jì)提供借鑒思路。

綜合運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件pro/engineer和有限元分析軟件an-sys對高壓管件的斜三通結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度分析,得到了一些重要的結(jié)論,為高壓管件結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)奠定了一個(gè)良好的理論基礎(chǔ)。

有限元法在結(jié)構(gòu)計(jì)算中具精度高、效率高和應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。在水閘安全鑒定復(fù)核計(jì)算中,使用傳統(tǒng)計(jì)算方法通常需要花費(fèi)大量的時(shí)間計(jì)算水閘閘室各個(gè)部位的結(jié)構(gòu)內(nèi)力,且受到各種不同閘室結(jié)構(gòu)形式的制約,計(jì)算精度差工作效率低。而使用三維有限元,對水閘結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,能有效得計(jì)算出閘室不同部位的內(nèi)力。本文利用三維有限元對紅星水閘的閘室沉降,底板、排架及閘墩結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行安全復(fù)核計(jì)算,為水閘安全鑒定復(fù)核計(jì)算提供了新的方法。

內(nèi)壓下焊制管道三通塑性極限載荷有限元分析 作者：軒福貞;劉長軍;李培寧 作者機(jī)構(gòu)：華東理工大學(xué)化機(jī)所,;華東理工大學(xué)化機(jī)所,;華東理工大學(xué)化機(jī)所, 來源：化工設(shè)備與管道 issn：1009-3281 年：2001 卷：038 期：002 頁碼：45-51 頁數(shù)：7 中圖分類：tqo5 正文語種：chi 關(guān)鍵詞：焊制三通極限壓力有限元方法。 摘要：本文采用理想彈塑性材料及小變形假設(shè)的有限元技術(shù)，系統(tǒng)分析并驗(yàn)證 管徑比d/d≥05管道焊接三通的塑性極限壓力及網(wǎng)格密度、單元類型和約 束形式對數(shù)值解的影響，結(jié)果表明，在管徑比d/d≥05的范圍內(nèi)，等徑三 通的極限承載能力優(yōu)于d/d=083和d/d=065的主管徑厚比d/t相同 的異徑等強(qiáng)度三通，且在d/t較大時(shí)尤為明顯；采用小變形的分析方法能夠得 到滿足工程要求的極限壓力數(shù)值

采用ansys有限元分析軟件建立三通的有限元模型,并對支主管徑比不同的三通進(jìn)行了彈塑性加載模擬計(jì)算,進(jìn)而得到了三通在內(nèi)壓、面內(nèi)彎矩和面外彎矩3種載荷作用下,應(yīng)力沿相貫區(qū)的分布規(guī)律及危險(xiǎn)點(diǎn)的位置。研究結(jié)果表明:增大支管管徑并不能提高三通承受內(nèi)壓的能力,但可提高三通承受彎矩的能力;三通受內(nèi)壓時(shí)腹部向外膨脹,肩部向內(nèi)收縮;大開孔支管三通所能承受的極限面外彎矩要遠(yuǎn)小于極限面內(nèi)彎矩。

內(nèi)壓下焊制管道三通塑性極限載荷有限元分析

一種三通類零件的有限元結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法——提出了一種三通類零件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法，并且以300mw汽輪機(jī)組t形三通為例，在有限元模型的基礎(chǔ)上．對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，從而獲得新的三通結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平有顯著的下降。表明這種方法對改善乏通類零件的應(yīng)力水平是有效的。

應(yīng)用ansys軟件對一大型厚壁(φ356mm×55mm)等徑焊接三通在受內(nèi)壓作用下的應(yīng)力進(jìn)行了計(jì)算和分析,得到該三通模型的應(yīng)力分布規(guī)律,并結(jié)合相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果的可靠性。

三通管接頭徑向擠壓的剛塑性有限元研究

本文采用彈塑性有限元方法,系統(tǒng)研究了結(jié)構(gòu)尺寸d/t,r/d(名義直徑和壁厚之比,肩部半徑和主管名義直徑之比)對擠壓三通應(yīng)力分布的影響。計(jì)算結(jié)果表明增大三通肩部過渡半徑可以降低主、支管過渡區(qū)的最大應(yīng)力,同時(shí)也使得該部位的高應(yīng)力范圍擴(kuò)大,增大壁厚能夠有效的降低相貫區(qū)和腹部的應(yīng)力水平,但并不會改變應(yīng)力分布規(guī)律,研究結(jié)果可為三通優(yōu)化設(shè)計(jì)和含缺陷結(jié)構(gòu)的完整性評定提供依據(jù)

針對采用三維剛塑性有限元法模擬三通管擠脹成形過程所遇到的一些關(guān)鍵問題,如有限元計(jì)算模型的建立、模具型腔表面的幾何描述、動(dòng)態(tài)邊界條件處理、空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的推導(dǎo)等,給出了較為通用的處理方法。實(shí)際計(jì)算過程表明,所提出的處理方法是有效的、可行的,有助于提高模擬軟件的通用性和自動(dòng)化程度

針對采用三維剛塑性有限元法怙能管擠脹成形過程所遇到的一些關(guān)鍵問題，如有限建立，具型腔表面的幾何描述、動(dòng)態(tài)邊界條件處理、空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的推導(dǎo)等，給交為通用的處理方法，實(shí)際計(jì)算過程表明，所提出的處理方法是有效的、可行的，有助于提高模擬軟件的通用性和自動(dòng)化程度。

多工位連續(xù)鍛造過程的有限元模擬