基于有限元的波纹管疲劳寿命影响因素分析

基于ANSYS的APDL参数化编程语言,在热-应力耦合的复杂工况下,对波纹管进行有限元建模。同时在充分考虑了波纹管非线性特点的前提下,确定了其疲劳破坏的危险位置,计算了疲劳寿命,进而探究得出影响因素与波纹管疲劳寿命之间的关系。研究表明:波纹管疲劳寿命随壁厚、直壁段倾斜角的增大而增大,随波数、波高、受载的增大而减小,不同材料类型适用于不同疲劳寿命要求的场合。这些结论有助于波纹管的疲劳寿命设计。     

跑道形波纹管设计

目前国际上对于管道补偿装置的跑道形波纹管设计、制造、检验与验收未形成相应的标准及计算公式,文中利用有限元分析法计算跑道形波纹管的耐压、位移、疲劳等参数。文中通过有限元分析法模拟波纹管在各种工况下的使用情况,进行试验对比分析。波纹管承受内、外压时应力分布、变形情况,以及整体跑道形波纹管横向位移时应力分布、疲劳寿命均与工程应用较吻合。     

金属波纹管试验研究

应用微机控制液压伺服动静试验机和稳压压力系统等进行金属波纹管压力及位移条件下的疲劳寿命试验,并通过试验结果与软件分析结果的对比,不断改进和提高软件分析的准确度.另外,通过对3种不同材料的真实应力-应变的试验,为软件分析用的材料数据库提供了真实的材料性能参数,为金属波纹管的设计、研究提供了数据和试验验证.     

煅烧炉用金属波纹膨胀节设计

煅烧炉工作环境为高温、高压,整个系统频繁振动,这就要求系统上安装的波纹膨胀节有很高的抗振动疲劳能力,同时波纹管材料要有很好的耐高温腐蚀性能.文中简单介绍煅烧炉用金属波纹膨胀节的工作条件、波纹管疲劳寿命提高方法、波纹管材料选择及耐应力腐蚀能力、波纹膨胀节现场应用情况等.煅烧炉用金属波纹膨胀节已应用在化工厂,产品满足现场运行要求.     

基于ANSYS的波纹金属软管疲劳寿命数值模拟

为了解决波纹金属软管疲劳寿命验证试验周期冗长的问题,提出了一种基于ANSYS Workbench的波纹金属软管疲劳寿命数值模拟方法。根据软管的疲劳试验原理,通过ANSYS Workbench软件中的静力分析模块对软管进行应力分析,然后采用Fatigue Tool工具和应变寿命法对软管进行疲劳寿命预测。实验结果表明:有限元分析得到的应力最大位置与试验得到的软管疲劳破坏位置一致,疲劳寿命的平均误差为7.46%,满足工程要求。验证了有限元方法评估软管疲劳寿命的可行性,有效缩短设计周期。     

管道疲劳寿命的可靠性分析

针对管道的疲劳失效分析,以概率论为基础,结合确定性的疲劳断裂力学估算方法,推导了管道的疲劳裂纹扩展寿命的计算公式.考虑到主要评定参数:初始裂纹尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度、系数等的不确定性和随机性,应用蒙特卡罗模拟法对这些具有某种特定分布的随机变量进行了随机抽样计算.并利用数值积分法编制了计算机程序,求出在一定可靠度和置信度下的疲劳寿命,并与理论计算方法求得的疲劳寿命进行了比较.还比较了不同初始裂纹尺寸和断裂韧性对疲劳寿命的影响,并给出了算例.分析结果表明:蒙特卡罗模拟法真实地反映评定参数客观存在的不确定性,克服了确定性评定方法的缺点,具有良好的工程指导意义.     

穿越河流输油管道的剩余寿命计算方法

对于一些新建管道,在其未来的腐蚀情况不可预知的情况下,应主要对其进行疲劳剩余寿命预测。疲劳断裂是一种很危险的脆断破坏形式,它出现的时间和位置很难预计。文中从疲劳方面,在考虑了材料特性、环境介质和加载状态的前提下,对穿越河流输油管道的疲劳剩余寿命进行分析。同时,对一段在役穿越河流输油管道的疲劳和腐蚀剩余寿命分别进行计算、比较,取其较小值,确定其剩余寿命。提供了更及时、准确地报告穿越管道的剩余寿命,合理地制定维修、检测周期的依据,使在役穿越管道的管理、检测更加科学。     

基于有限元的波纹管动态分析

文中首先通过传统的计算方法分析确定影响波纹管变形和寿命的因素,由于传统方法只考虑静载荷和静特性,无法实现动态特性分析,因此利用有限元软件来实现动态分析。为实践该分析方法,以研制的实际产品为例,应用有限元分析软件对产品进行了静力分析、振动应力分析及耐久性分析。最后,通过振动及耐久性试验验证分析结果的正确性,对波纹管的设计具有借鉴作用。     

抗车辙剂改性沥青混合料疲劳性能试验研究

为研究抗车辙剂改性沥青混合料的疲劳特性,基于三点弯曲试验模拟分析了抗车辙剂掺量、车载水平、车辆速度率等因素对抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命的影响规律,并与普通沥青混合料疲劳性能进行了比较。结果表明:当抗车辙剂掺量超过0.3%时,混合料疲劳寿命降低幅度明显;抗车辙剂改性沥青混合料疲劳寿命随施加应力增加而快速降低,且两者满足幂函数疲劳方程;提高加载频率,混合料的疲劳寿命随之增加,且在低应力水平下,加载频率变化引起的疲劳寿命差异更大。     

金属波纹膨胀节质量控制

金属波纹管膨胀节使用中,既要有较高的承压能力,又要有良好的柔性,此外还应具备一定的稳定性和疲劳寿命,因此,其设计、制造、试验等不能等同一般的压力容器和管件等刚性结构,有其本身的独特性和复杂性。根据TSGD2001—2006、TSGZ2004—2007、TSGD7002—2006等相关规范和GB／T12777—1999标准,阐述了金属波纹管膨胀节设计、制造、检验控制要点和型式试验等内容。     

核级阀用金属波纹管性能指标及行业标准

核级阀用金属波纹管是核电站管路系统截止阀、闸阀的重要部件,但此类产品没有统一的标准规范。为了提高该类产品的设计、制造和检验水平,编制了此标准。文中介绍了新发布机械行业标准规定的主要性能指标,包括波纹管组件的典型结构、常用材料、波纹管设计、焊缝、密封性、耐压能力和循环寿命等技术要求。给出了适用可行的核级阀用金属波纹管试验方法及检验规则。     

波纹管切口机的研制

介绍了波纹管切口机的组成。通过对滚剪时作用力的分析,设计了滚剪机的主轴,并叙述了滚剪机的主要构造及使用方法,介绍了滚剪机进给结构的调整和刀具几何角度的确定。采用该设备后,提高了波纹管加工工效和加工质量,降低了生产成本,同时又改善了工作环境。     

基于有限元的金属波纹管柱失稳分析和试验研究

金属波纹管的稳定性在宇航、航空、精密仪表以及大型工程结构等领域属于关键技术指标,而且是研究难点。为了解决这类问题,文中应用MSC.Marc软件,针对典型的U型波纹管进行柱失稳研究,研究其极限失稳压力以及变形规律等。通过试验验证,有限元法的分析精度优于工程方法。将有限元法、工程设计和试验结合应用,共同进行金属波纹管柱失稳研究,能够显著提高设计精度,加快研制进程,减少研制成本,进而提高产品的综合性能与市场竞争力。     

金属波纹补偿器标准及质量现状分析

金属波纹补偿器是重要的压力管道元件,在工业中应用广泛。文中简要介绍了金属波纹补偿器产品现状,介绍并比较了国内主要应用的金属波纹补偿器相关标准,对金属波纹补偿器容易出现的失稳变形、疲劳破坏、焊接缺陷、综合应力等问题进行了分析。文中介绍了金属波纹补偿器失效实例,并对失效原因进行了分析。     

ASTMF1120管道用圆形金属波纹膨胀节标准介绍

概略地介绍了美国材料试验协会的标准ASTMF1120-2004管道用圆形金属波纹膨胀节标准,并就与其相近的GB／T12777-1999金属波纹管膨胀节通用技术条件及EJMA—2005美国膨胀节制造商协会标准进行了比较,以方便业内人士选用。     

加氢装置膨胀节的波纹管开裂分析与改进

为分析加氢装置压缩机管段万向铰链型波纹膨胀节的波纹管开裂原因,对波纹管结构型式、波纹管材料性能进行了研究,通过对波纹管结构型式、材料改进,提高了万向铰链型膨胀节的波纹管使用性能,延长了波纹管的使用寿命,使系统中的补偿元件选型、敷设更合理,运行更安全。该设备已连续运行2年多,状况良好,说明改进措施安全可靠。     

金属波纹管在柴油机排气系统中的应用

根据柴油机排气管道系统的具体应用要求,对金属波纹管设计技术、导流套设计技术、组件制造技术进行研究.确定了多层薄壁密波的波纹管结构,翻边免焊的连接工艺,导流套的选型及设计原则,最终使金属波纹管满足国内大功率柴油机排气系统的应用要求.     

CAE在波纹管成形数值模拟中的应用

文中应用有限元软件,对波纹管进行成形模拟分析。建模时须采用真实的结构参数,模拟波纹管成形过程。将有限元分析的结果同真实的试验数据对比,以验证分析精度,改进和优化成形工艺。试验证明：有限元法能够准确地对波纹管进行成形模拟分析,并且具有优越性,提高了波纹管的成形工艺水平。     

金属波纹管膨胀节在燃气管网中的应用与事故预防

金属波纹管膨胀节是城市燃气管网的重要组成构件,它的安全稳定是城市燃气安全运行的重要条件.文中对金属波纹管膨胀节在燃气管网运行中的应用进行了介绍,对膨胀节事故进行了统计与失效原因分析,并开展了相关的试验研究.针对失效原因,对在管网建设中如何选用、安装膨胀节以及随后的运行过程中如何维护管理提出了建议.