内压作用下椭圆管道应力及极限载荷数值分析

对水平椭圆管内相变材料接触熔化过程进行了研究。根据椭圆作图法测，将其分段圆弧化后，利用ｎｕｓｓｅｌｔ液体边界层理论，对紧密接触熔化的液体传热与运动进行了分析。求得管内固体熔化速度、熔化率平均ｎｕｓｓｅｌｔ数。讨论了影响它们的诸因素，所得结果包含了圆管时的结论。

管道在使用中受介质腐蚀或冲蚀作用以及机械损伤会发生局部减薄,降低使用的安全性。对带有此类缺陷的直管已有评定规范和解析解,但对局部减薄弯头,国内外尚无评定规范且少有研究。本文在对局部减薄直管的极限载荷和无缺陷弯头的应力状态进行研究分析的基础上,提出了内压作用下局部减薄弯头极限载荷的计算式,并给出评定局部减薄弯头安全性的方法。用公式计算所得结果与有限元分析结果很一致。

管道应力分析及计算

矩形翅片椭圆管束性能研究及场协同分析——利用cfd方法对空冷系统的基本换热元件矩形翅片椭圆管进行了数值模拟；与实验数据相比较，研究了其在不同迎面风速下的阻力特性与换热特性，拟合出了三排管对流换热系数和协同角随迎面风速的变化关系；并采用场协同原理...

以水为介质,采用k-ε模型,用数值模拟方法研究了5种不同结构的螺旋扭曲椭圆管换热器的管外壳程传热与流阻性能,并和采用椭圆管作为换热部件的换热器进行了比较。研究结果表明,螺旋扭曲椭圆管换热器壳程有较好的强化换热特性,螺旋扭曲椭圆管的几何尺寸和流体流动速度对壳程传热与流阻性能有重要影响。通过数值模拟所获得的规律为螺旋扭曲椭圆管换热器的设计研发提供了参考。

试压工况下盾构隧道内输气管道应力分析-天然气工业

管道应力分析和计算 目次 1概述 1.1管道应力计算的主要工作 1.2管道应力计算常用的规范、标准 1.3管道应力分析方法 1.4管道荷载 1.5变形与应力 1.6强度指标与塑性指标 1.7强度理论 1.8蠕变与应力松弛 1.9应力分类 1.10应力分析 2管道的柔性分析与计算 2.1管道的柔性 2.2管道的热膨胀补偿 2.3管道柔性分析与计算的主要工作 2.4管道柔性分析与计算的基本假定 2.5补偿值的计算 2.6冷紧 2.7柔性系数与应力增加系数 2.8作用力和力矩计算的基本方法 2.9管道对设备的推力和力矩的计算 3管道的应力验算 3.1管道的设计参数 3.2钢材的许用应力 3.3管道在内压下的应力验算 3.4管道在持续荷载下的应力验算 3.5管道在有偶然荷载作用时的应力验算 3.6管系热胀应力范围的验算 3.7力矩和截面抗

astma554标准及国标组织生产，以201、202、304、316、316l原料焊接不锈钢椭圆管， 可进行表面抛光，产品多渠道广泛应用于石油、化工、化学化纤、冶炼、医药机械、造纸、 保温制冷、机械设备、食品、电力、水利、建筑、航天航空、海底工程、航海造船、环保等 行业，深受用户的青睐。我公司生产以下规格不锈钢椭圆管： 7.5*11.5、8*15、9.6*15、10*20、10*25、12*24、13*23、13*33、14*25、14*28、15*22、 15*28、15*30、15*38、15*42、16*26、16*44、17*21、17*25、20*30、20*35、20*40、 20*50、20*70、25*38、25*49、28*45、28*57、30*45、30*57、 astma554标准 30*

采用pro/e和ansys/ls-dyna联合建模求解技术,对螺旋圆管和螺旋椭圆管的成形过程进行了有效的仿真,确定了螺旋椭圆管的挤压成形方案,并对螺旋椭圆管成形过程的能量变化、成形力、应力分布及摩擦系数对成形的影响作了分析探讨。此成形方法具有制品综合质量高、工艺流程简单、设备简单、投资少等优点。

根据标准平椭圆管各部位间的尺寸存在着固定系数关系和替代关系,通过一定数学变换,推导出一种针对标准平椭圆管孔型的系数设计方法;获得了对所有标准平椭圆管孔型都适用的各道次变形系数λi,并且直接利用系数λi与标准平椭圆管管头曲率半径r之间的关系,设计标准平椭圆管各道孔型各部位变形尺寸。该方法既简化了孔型设计程序,又提高了设计效率。

利用有限元方法分析了内压作用下异径管的应力分布,结果表明:同心异径管大端向外的弯曲应力与薄膜应力叠加后使外壁组合应力下降、内壁组合应力上升,小端连接处直管内外壁均为轴向压应力;内压在非轴对称结构的偏心异径管的偏心侧大端和中部引起的环向应力最大,且偏心侧外壁的环向应力较内壁的环向应力大。实验结果与有限元分析结果一致,但存在一定误差,主要是与工程管件不均匀的力学性能及壁厚有关,因此,将直管的应力理论直接套用到异径管是不恰当的。

采用弹塑性有限元分析技术,将材料简化为理想弹塑性,同时考虑几何非线性影响,针对不同厚径比t/rm、相对弯曲半径r/rm和弯曲模式下有直管连接弯头的弹塑性行为进行了系统分析,在此基础上分别建立了便于工程应用的无缺陷弯头在开、闭弯作用下的塑性载荷估算式。试验研究表明本文建立的面内开/闭弯塑性载荷估算式能够满足工程实际需要。

序号名称符号公式数值 1管子外径d0给定0.108 2管子壁厚t给定0.004 3保温层厚度tb给定0.025 4保温管外壳与土壤之间的摩擦系数μ查表4.1.5（高密度聚乙烯与中沙）0.3 5保温管外壳与土壤之间的最大摩擦系数μmax查表4.1.5（高密度聚乙烯与中沙）0.4 6保温管外壳与土壤之间的最小摩擦系数μmin查表4.1.5（高密度聚乙烯与中沙）0.2 7管顶覆土深度h查表3.1.2（φ108×4）0.6 8预制保温管外壳的外径dcdw+2tb0.158 9土壤密度ρ给定3000 10轴线方向每米管道的摩擦力fπρgμ(h+dc/2)dc2971.15 11钢管基本需用应力修正系数ψ查表4.2.2-1,无缝钢管201.00 12管道的计算压力pd给定3 1

应用ansys软件对椭圆封头中心接管结构进行建模和网格划分,并且对接管端部施加了弯矩,之后对整体模型做出了应力强度分析,得到了在设计压力下结构的应力分布和变形。按照jb4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明,强度满足要求。

对电站空冷凝汽器矩形翅片椭圆管空气侧的流动与传热特性进行了数值模拟,分析了翅片上有无扰流孔两种情况下矩形翅片表面的局部表面传热系数分布规律。对影响空气侧传热和流动性能的因素,包括扰流孔数、扰流孔尺寸、扰流孔位置进行了优化分析。数值模拟结果表明:随着扰流孔数的增加,表面传热系数和流动阻力逐渐增加,在一定范围内,换热量也不断增加;随着扰流孔的尺寸增大,表面传热系数和流动阻力均增大,但是总换热量减少;相对来说,扰流孔的位置对表面传热系数和流动阻力的影响不大。

管道应力分析及管架设计

目前对于管道三通在内压和弯矩联合作用下的塑性极限载荷累积规律有三种不同的观点,即线性方程累积、抛物线方程累积和圆方程累积模式。文中采用非线性有限元方法分析内压与弯矩联合作用下(包括面内弯矩和面外弯矩两种形式)管道三通的塑性极限载荷,结果表明其累积形式基本上介于抛物线方程和圆方程之间,并且与结构几何参量有关。最后在数值分析的基础上提出复杂情况下考虑几何因素的三通塑性极限载荷工程估算式,并用试验结果进行验证。

基于极限分析的观点,推导了工业中焊制三通在面内弯矩作用下的极限载荷估算式。通过试验数据验证和与基于asme规范及billington的经验公式比较表明,该公式对面内弯矩极限值有较高的估算精度,具有较大的工程应用价值。

为了对异径管的设计、生产提供理论依据和计算方法,对异径管中的偏心异径管进行了分析研究,得到了其应力分布规律,确定了危险点。为了减少应力集中的影响,在异径管的大小端分别加了一段直管,在对称面上施加对称约束,在大端直管端面施加轴向和径向约束。分析结果表明,偏心侧内外壁的环向应力曲线总体趋势相似,大端的应力要比小端的应力大;在同样壁厚等级和相同的公称压力下,当异径比增大时,环向应力和相当应力的极值出现位置都有由大端朝小端移动的趋势;适当增加偏心异径管的长度能减小危险点的应力集中程度。

theturbulencestructureinthestirredtankwithadeephollowblade(semi-ellispe)discturbine(hedt)wasinvestigatedbyusingtime-resolvedparticleimagevelocimetry(trpiv)andtraditionalpiv.inthestirredtank,theturbulencegeneratedbybladepassageincludestheperiodiccomponentsandtherandomturbulentones.traditionalpivwithangle-resolvedmeasurementandtrpivwithwaveletanalysiswerebothusedtoobtaintherandomturbulentkineticenergyasacomparison.thewaveletanalysismethodwassuccessfullyusedinthisworktoseparatetherandomturbulentkineticenergy.thedistributionsoftheperiodickineticenergyandtherandomturbulentkineticenergywereobtained.intheimpellerregion,theaveragedrandomturbulentkineticenergywasabout2.6timesoftheaveragedperiodicone.thekineticenergiesatdifferentwaveletscalesfroma6tod1werealsocalculatedandcompared.trpivwasusedtorecordthesequenceofinstantaneousvelocityintheimpellerstream.theevolutionoftheimpellerstreamwasobservedclearlyandthesequenceofthevorticityfieldwasalsoobtainedfortheidentificationofvortices.theslopeoftheenergyspectrumwasapproximately-5/3inhighfrequencyrepresentingtheexistenceofinertialsubrangeandsomeisotropicpropertiesinstirredtank.fromthepowerspectraldensity(psd),onepeakexistedevidently,whichwaslocatedatf0(bladepassagefrequency)generatedbythebladepassage.

压力管道审核管道应力分析和柔性设计

为了设计化工容器上常见的椭圆封头/接管连接结构,根据设计条件提出了3种结构设计方案.采用有限元法,运用ansys软件进行结构应力计算,得到了3种结构的应力分布.通过对结构强度、结构的经济性和加工简便性的综合分析,给出了一个最佳的椭圆封头的连接加强结构.