穩(wěn)態(tài)溫度場中法蘭接頭的三維有限元分析

法蘭接頭三維有限元模型包括法蘭環(huán)、墊片、螺栓、連接殼體和焊縫，考慮了墊片材料受壓時應(yīng)力應(yīng)變的非線性關(guān)系。模型為參數(shù)化模型，可以方便地更改各參數(shù)的數(shù)值，以便研究法蘭接頭的幾何尺寸、材料性質(zhì)和載荷大小對法蘭接頭強(qiáng)度與緊密性的影響。研究中考慮了兩個加載過程：螺栓擰緊過程和施加內(nèi)壓過程。研究可以同時分析在螺栓擰緊過程和加壓過程中法蘭接頭的整體性以及在加壓過程中的法蘭接頭的密封性能。研究中，法蘭環(huán)的彎曲、螺栓的彎曲和拉伸及墊片壓應(yīng)力的不均勻分布都可以模擬；結(jié)構(gòu)尺寸、材料特性、螺栓擰緊程度和法蘭接頭的內(nèi)壓載荷對法蘭接頭的影響都可進(jìn)行系統(tǒng)地分析。研究可為法蘭接頭的優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)

采用ansys有限元分析軟件,通過間接求解的方法分析了高溫高壓介質(zhì)進(jìn)入壓力容器法蘭接頭瞬間到壓力容器穩(wěn)定運(yùn)行的過程中,法蘭接頭區(qū)域瞬態(tài)溫度場及瞬態(tài)熱應(yīng)力隨時間的變化情況,對法蘭接頭的結(jié)構(gòu)應(yīng)力進(jìn)行了分析計算,并對螺柱進(jìn)行了應(yīng)力評定.評定結(jié)果表明,從高溫高壓介質(zhì)進(jìn)入壓力容器法蘭接頭瞬間到壓力容器穩(wěn)定運(yùn)行的過程中,螺柱不會產(chǎn)生屈服.

針對深水立管法蘭式接頭,提出一種確定螺栓預(yù)緊力的方法,并采用有限元法對其進(jìn)行了強(qiáng)度分析。考慮到接頭的幾何不對稱性,采用三維整體建模,通過ansys軟件的預(yù)緊單元模擬螺栓的預(yù)緊行為,使用接觸單元模擬各部件之間的相互作用。按照api規(guī)范對接頭的等效膜應(yīng)力、等效彎曲應(yīng)力與許用應(yīng)力進(jìn)行校核。在接頭整體分析的基礎(chǔ)上,建立螺紋的二維軸對稱模型,進(jìn)行局部應(yīng)力分析。計算中使用參數(shù)建模法,法蘭接頭、螺紋的幾何尺寸、材料性質(zhì)和載荷等均可方便地更改。

采用有限元法模擬了墊片的非線性特性,研究了外彎矩對于墊片應(yīng)力分布、螺栓載荷及法蘭轉(zhuǎn)角的影響;有限元計算結(jié)果與pvrc實驗數(shù)據(jù)做了比較,結(jié)果表明,有限元計算具有較高的可靠性,基于墊片應(yīng)力,提出了外彎矩與接頭緊密度之間的關(guān)系。

以abaqus軟件為求解器,開發(fā)了針對深水鉆井隔水管法蘭式接頭的有限元分析專用程序。該程序利用abaqus命令流建立法蘭接頭的有限元模型,采用python語言實現(xiàn)其建模和求解過程的參數(shù)化,再通過visualbasic環(huán)境設(shè)計用戶界面。cameron公司某等級rf型鉆井隔水管分析實例表明,其螺栓最大等效應(yīng)力發(fā)生在螺栓肩部,與實際情況吻合。說明程序具有較好的實用性,可為深水鉆井隔水管法蘭接頭的優(yōu)化設(shè)計提供參考。

本文通過管狀c/c復(fù)合材料的3d模型,推導(dǎo)出纖維體積分?jǐn)?shù)的計算公式。用有限元分析軟件對管狀c/c復(fù)合材料進(jìn)行了溫度場模擬。并在此基礎(chǔ)上,對不同溫度載荷下溫度分布情況進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,管狀c/c復(fù)合材料其傳熱能力能夠滿足不同溫度載荷條件下的傳熱要求。此法還可以進(jìn)一步完成在不同溫度載荷下管狀c/c復(fù)合材料的熱應(yīng)力分析。

盾構(gòu)出洞水平凍結(jié)解凍溫度場三維有限元分析——為揭示人工凍土解凍規(guī)律，對某地鐵區(qū)間隧道盾構(gòu)出洞水平凍結(jié)工程融化溫度場進(jìn)行了三維數(shù)值模擬分析，并研究了土體導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、含水率和環(huán)境溫度等因素變化對人工凍土融化溫度場的影響。計算結(jié)果表明：凍結(jié)帷...

人工凍結(jié)法是一種經(jīng)濟(jì)可靠的隧道聯(lián)絡(luò)通道開挖方法。凍結(jié)壁厚度是否達(dá)到設(shè)計要求是安全施工的重要保證。考慮實際施工過程中凍結(jié)管偏斜布置的情況,利用三維有限元方法對上海復(fù)興東路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行溫度場模擬。針對凍結(jié)壁最薄弱的地方,分別在凍結(jié)壁底部、中部和頂部建立路徑,并繪制每條路徑不同時間點的溫度分布曲線,最后分別分析了鹽水溫度、導(dǎo)熱系數(shù)、焓三個因素對溫度場分布的影響,得出有意義的結(jié)論,對聯(lián)絡(luò)通道安全施工有重要參考價值。

人工凍結(jié)法是一種經(jīng)濟(jì)可靠的隧道聯(lián)絡(luò)通道開挖方法.在凍結(jié)法施工過程中,凍結(jié)壁厚度是否達(dá)到設(shè)計要求是安全施工的重要保證.該文考慮了實際施工過程中凍結(jié)管偏斜布置的情況,利用三維有限元方法對上海復(fù)興東路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道進(jìn)行溫度場模擬.針對單排凍結(jié)管和雙排凍結(jié)管,分別在凍結(jié)壁底部、中部和頂部建立路徑,繪制每條路徑的溫度分布曲線,查看不同路徑處凍結(jié)壁厚度及其隨時間發(fā)展變化情況,得出有意義的結(jié)論,對聯(lián)絡(luò)通道安全施工有重要參考價值.

針對催化裂化裝置煙氣管道的某些法蘭接頭發(fā)生泄漏失效的現(xiàn)狀,為分析其失效原因,對煙氣管道與失效的法蘭接頭進(jìn)行了有限元計算與分析,并提出了改進(jìn)措施。

法蘭、螺栓、墊片及盲板組成的系統(tǒng)是壓力容器設(shè)計中的重要內(nèi)容,同時也是設(shè)計及使用過程中容易出現(xiàn)問題的部位。詳細(xì)計算該系統(tǒng)應(yīng)力分布是提高法蘭、螺栓連接設(shè)計水平的關(guān)鍵所在。該文應(yīng)用三維有限元技術(shù),考慮了大量的接觸面和螺栓預(yù)緊單元,準(zhǔn)確計算出一套法蘭連接的應(yīng)力分布,并與國標(biāo)中的法蘭計算公式所得到的結(jié)果相比較,對法蘭連接的設(shè)計有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

應(yīng)用有限元法分析延遲焦化裝置中焦炭塔和管道的受力和變形,并針對生焦高溫工況,對帶有碟形彈簧的管法蘭接頭進(jìn)行三維數(shù)值模擬,分析碟形彈簧對墊片應(yīng)力的影響。模擬結(jié)果表明,生焦時焦炭塔受高溫膨脹,導(dǎo)致管道彎曲變形,而內(nèi)壓對此影響相對要小很多;高溫下選用適當(dāng)?shù)牡螐椈?有利于維持管法蘭接頭的墊片工作應(yīng)力。

對塔式鋼結(jié)構(gòu)法蘭接頭焊接進(jìn)行了試驗分析，找出了影響法蘭焊接變形的主要因素，進(jìn)而制定出合適的焊接工藝，使法蘭接頭變形控制在其技術(shù)要求范圍內(nèi)。

塔式鋼結(jié)構(gòu)中法蘭接頭焊接及

為研究中厚板翻鋼機(jī)在翻轉(zhuǎn)過程中溫度的分布及選擇軸承潤滑脂,利用ansys軟件,對翻轉(zhuǎn)過程懸臂梁及鋼爪瞬態(tài)溫度場進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:鋼坯下表面溫度950℃,側(cè)面溫度1120℃,懸壁梁與鋼爪連接處溫度已達(dá)113.83℃,可能造成潤滑脂失效。本文結(jié)果對合理制定懸臂梁及鋼爪冷卻時間與選擇軸承潤滑脂具有指導(dǎo)意義。

大型橋墩的溫度場及溫度應(yīng)力的有限元分析——采用有限元分析軟件ansys對大型橋墩的溫度場及溫度應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值仿真，進(jìn)而詳細(xì)分析環(huán)境氣溫對橋墩溫度場及溫度應(yīng)力的影響，探求在溫度突變情況下橋墩的開裂機(jī)理，總結(jié)類似的大型混凝土溫度場和溫度應(yīng)力變化的一般規(guī)...

混凝土大壩溫度場和溫度應(yīng)力場有限元分析——根據(jù)豐滿大壩上游水庫水溫和氣溫觀測資料，建立了大壩上游水庫水溫和當(dāng)?shù)貧鉁氐幕貧w模型。采用有限元數(shù)值計算方法，分析了大壩溫度場，研究了混凝土大壩由于氣溫變化引起的應(yīng)力場交替變化規(guī)律。計算結(jié)果表明，有限元...

介紹了制動管系法蘭接頭檢測標(biāo)準(zhǔn),闡述了接頭檢測裝置的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及自動檢測系統(tǒng)。

舊路拓寬全過程三維有限元分析——舊路拓寬是西部山區(qū)高等級公路建設(shè)中的重要課題。運(yùn)用巖土工程專業(yè)軟件包plaxis3dtunnel，對舊路拓寬進(jìn)行了全過程的三維彈塑性有限元數(shù)值模擬，包括新路基的填筑，路面各結(jié)構(gòu)層的鋪筑及輪載最不利位置的施加等，重點分析了新...

fsw傳熱過程直接決定工件所經(jīng)歷的熱循環(huán),進(jìn)而影響焊接接頭的微觀組織和力學(xué)性能。同時溫度場的分析對于預(yù)測接頭殘余應(yīng)力和變形,以及焊縫區(qū)硬度都具有重要意義。本文在工藝研究基礎(chǔ)上,分析了fsw的產(chǎn)熱過程;根據(jù)攪拌頭形狀與尺寸,建立了fsw三維傳熱有限元模型。使用ansys有限元分析軟件,結(jié)合有限幾個測量點溫度變化的實驗數(shù)據(jù),對6mm厚度紫銅板fsw焊接過程的溫度場進(jìn)行了有限元分析和計算,獲得了該焊接過程的溫度場分布與變化規(guī)律。計算過程中考慮了工件下表面與支撐板接觸熱傳導(dǎo)對溫度場的影響,以及溫度對紫銅材料熱傳導(dǎo)系數(shù)的影響,有限元計算結(jié)果與實驗測量結(jié)果接近。

考慮沿管道軸向預(yù)熱介質(zhì)溫降對土壤溫度變化的影響,建立了有限區(qū)域內(nèi)熱油管道預(yù)熱過程的三維非穩(wěn)定耦合數(shù)學(xué)模型和邊界條件,借助phoenics軟件對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解,模擬結(jié)果與工程現(xiàn)象吻合較好。證明了利用phoenics軟件完全能夠?qū)囟葓鲎兓?guī)律進(jìn)行研究。

基于熱傳學(xué)原理,通過確定溫度場的邊界條件和初始分析狀態(tài),建立了瀝青路面的溫度場有限元模型,應(yīng)用ansys的瞬態(tài)熱分析和熱力耦合技術(shù),分析了低溫地區(qū)瀝青路面結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力及其隨時間的變化規(guī)律。分析結(jié)果表明,低溫地區(qū)瀝青路面的應(yīng)力受溫度影響很大,沿深度方向呈現(xiàn)非線性變化,由上往下呈現(xiàn)遞減的趨勢,有限單元法可以用于路面溫度場的預(yù)估,為路面結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計提供理論依據(jù)。