回转窑简体有限元分析

利用有限元软件ANSYS计算回转窑筒体的结构应力和热应力分布状况,把筒壳、窑衬及物料作为一个系统,对简体和窑衬进行分层、分段建模,研究简体的轴向厚度、窑衬轴向的材质和物料对简体结构应力的影响。分析不同厚度简体的应力分布,得到简体厚度对结构应力的影响规律。热应力分析结果表明：在简体的支撑位置热应力较大。分析结果为回转窑筒体的设计和优化提供理论指导。     

采用空心耐火砖隔的回转窑筒体

提出了一种技术性能优越的回转窑筒体其制造方法。它是由回转窑壳体和空心的耐火砖窑衬组成，结构简单，质量轻，隔热好，能达到节能降耗的效果。     

回转窑筒体应力分布研究

由于回转窑筒体长、跨距大,为保证回转窑长期安全运转,要求筒体在横断面上应具有较大的刚度,在纵向则要有较好的柔性.基于此因,以筒体的应力、变形为切入点,对筒体的受力状况和应力分布进行分析研究,并运用ANSYS软件对筒体进行仿真分析,计算出筒体在实际运转过程中的应力和变形,找出筒体的危险薄弱面,从而为回转窑筒体的设计及调整提供理论指导.图5,表1,参7.     

钢包预热过程热应力影响因子及预报模型

运用有限元软件ABAQUS建立钢包包衬的线性弹性模型,模拟钢包预热过程包衬的热应力,分析包衬厚度及其材料物理性能对包衬内最大热应力和钢壳表面温度的影响;采用偏最小二乘法建立包衬厚度及材料物理性能与包衬内最大热应力、钢壳表面温度间的预报模型。结果表明,工作衬材料物理性能对包衬最大应力和钢壳表面温度起主要影响作用;较之于无绝热衬,有绝热衬钢包永久衬材料物理性能对钢包热应力和钢壳表面温度的影响作用显著降低。     

回转窑筒体温度红外扫描与状态预报系统研究

针对烧结法生产氧化铝工艺过程中回转窑窑皮形状复杂与筒体测温难的特点,采用红外线测温与数字滤波补偿技术相结合,开发出回转窑筒体温度红外线扫描和状态预报系统.该系统在测量回转窑筒体表面温度及其变化的基础上,通过基于模糊协方差矩阵的聚类算法,在线仿真出窑内衬与窑皮的形状及厚度,发出相应的状态预报信号,有效地改善了窑的操作,提高了设备的运转率,降低了生产成本,并为回转窑的自动控制提供参考.图2,参12.     

回转窑筒体裂纹原因分析及处理

水泥回转窑筒体强度和刚度对回转窑的运转影响极大，一旦发生裂纹、掉砖，将带来巨大的经济损失。本文通过对回转窑筒体受力分析、强度核算，得出筒体环向裂纹产生的原因是弯曲疲劳破坏，提出了解决办法是更换加厚的该部分筒体，并计算出满足强度要求最经济的筒体厚度和长度，对各种回转窑的设计、使用、维护具有较大的参考意义。     

回转窑简体温度红外扫描与状态预报系统研究

针对烧结法生产氧化铝工艺过程中回转窑窑皮形状复杂与筒体测温难的特点，采用红外线测温与数字滤波补偿技术相结合，开发出回转窑筒体温度红外线扫描和状态预报系统孩系统在测量回转窑筒体表面温度及其变化的基础上，通过基于模糊协方差矩阵的聚类算法。在线仿真出窑内村与窑皮的形状及厚度，发出相应的状态预报信号，有效地改善了窑的操作，提高了设备的运转率，降低了生产成本，并为回转窑的自动控制提供参考．图2，参12．     

回转窑简体裂纹原因分析及处理

水泥回转窑筒体强度和刚度对回转窑的运转影响极大,一旦发生裂纹、掉砖,将带来巨大的经济损失.本文通过对回转窑筒体受力分析、强度核算,得出简体环向裂纹产生的原因是弯曲疲劳破坏,提出了解决办法是更换加厚的该部分筒体,并计算出满足强度要求最经济的筒体厚度和长度,对各种回转窑的设计、使用、维护具有较大的参考意义.     

大型超静定回转窑机械运行状态优化

结合中国长城铝业公司氧化铝厂2号回转窑,分析了大型超静定变截面回转窑的力学特征;通过调整窑运行轴线,以回转窑各托轮受力均衡为优化目标,考虑窑轴线单次调整量、轴线偏差、传动系统、窑头窑尾密封、滚圈变形、筒体应力等窑体调整制约条件,建立了回转窑机械运行状态优化模型,用复合形法求解了2号窑的优化模型,对2号窑在优化调窑前、后及常规调窑后的机械运行状态进行了对比.研究结果表明,2号窑在优化调窑后的机械运行状态远优于调窑前及常规调窑后的机械运行状态,运转率显著提高.     

内压容器筒体大开孔结构的弹塑性应力分析

针对内压容器筒体开有大直径孔后会产生很高的应力集中这一问题,在考虑材料塑性变形特性的前提下,对不同开孔率的内压容器筒体结构进行了一系列的弹塑性有限元分析.结果表明,内压容器在大开孔状态下,孔周边应力集中很严重,其中孔与筒体的相贯线最高点表现为强烈的周向应力特征,相贯线最低点则表现为轴向应力特征.在逐步加载过程中,加载前期孔周边应力呈线性增长,而后表现为高应力范围的扩大.对于均处于塑性阶段的结构而言,开孔率的大小对高应力区的分布范围影响较大.分析大开孔内压容器筒体结构的应力分布时,材料的非线性特性对分析结果有很大影响.     

薄板坯连铸液芯铸轧过程铸坯的应力应变分析

采用三维弹塑性大变形热力耦合有限元法,模拟薄板坯连铸液芯铸轧过程中的铸坯变形,并研究液芯铸轧时坯亮中应力应变场。分析影响坯壳中应力应变场的主要因素的基础上,给出压下率和坯壳厚度对应力应变场的影响规律。     

The Liner Formulas between the Supporting Force and Axis Warp of Large-scale Rotary Kiln with Multi-support

Kilns are the key equipment in the metallurgy,architectural and chemistry industry. It is the statically indeterminate system with over load, large torque and multi-support. The kiln move axis warp resulting in that the load distribution is asymmetry, cause many mechanical failure and safe accidents and the interruption of the produce, which bring a great losses. Treating the distribution of the kiln load and the complexity of the stiffness change, the all-purpose model and matrix, used to solve the variable-stiffness beam upon complex load, are established in this paper. The resultant force of kiln in vertical and horizontal direction is calculated. Accordingly, the liner formulas for calculating the supporting force of the support wheels are obtained, and the wheel supporting force also can be easily obtained based on each shell warp. This will provide theory conference for safety management and rational maintenance.     

硬壳坝有限元分析

硬壳坝由多种材料构成,用传统的计算方法其结果无法准确的反映坝体各部位的应力、变形情况.采用有限元法(ANSYS)计算了某一硬壳坝实例,得出了硬壳坝的坝身应力分布及硬壳与填渣交界面上的应力变形等结果.通过改变填渣弹模进行计算,得出填渣弹模对坝体应力变形的一些影响规律,为设计提供参考,具有较大的实用价值.     

大圆筒结构-土-波浪相互作用的动力响应分析

针对新型的大圆筒薄壳结构的复杂动力特性,建立大圆筒结构-土-波浪相互作用的三维非线性有限元模型.通过设定无厚度的接触面单元,来模拟薄壳圆筒-土之间的非线性接触特性;采用土体的非线性本构模型,并同时计入波浪等动荷载的作用对结构进行动力响应分析,得到大圆筒上的x方向及y方向应力分布规律,以及应力随波浪力和埋深的变化规律;最终给出了圆筒结构的应力分布函数式及合理的壁厚尺度.     

杆式射流微元应力特性数值仿真

应用LS-DYNA动力学仿真软件及示踪点测试技术,对球缺型罩形成杆式射流的过程及不同位置微元所受应力随时间变化的规律进行了仿真研究. 通过分析药型罩顶部微元受轴向应力的二次峰值及持续时间、射流与杵体交界处微元等效应力、药型罩轴线上外侧微元与内侧微元应力差等参数,得到罩微元应力分布与杆式射流成型性的关系. 结果表明当罩锥角在100°~110°时,药型罩壁厚取0.07d时可得到成型性较好的杆式射流.     

大开孔甲醇制烯烃反应器结构优化数值模拟

以大开孔甲醇制烯烃装置为研究对象,针对上端筋板与筒体连接处存在的应力集中现象,在保证容器安全性的前提下,设计出加筋板、加补强圈和增加厚度的方法,组合出四种不同的计算方案,采用数值模拟研究方法,应用ANSYS分析软件,获得四种方案的应力分布,并进行应力评定与实验模型的应力测试。模拟结果与实验结果吻合较好,说明利用ANSYS软件对容器的优化是有效的。结果表明,采用加筋板、加补强圈和增加厚度,或者三者并用,均能够保证大开孔压力容器的本质安全性。对于该压力容器,采用增加筋板,并增加筒体厚度(和斜接管相同)所用金属材料最少,材料成本最低,对于此类容器推荐使用加筋板补强。     

基于弹性分析法的大型储罐罐壁应力计算

运用短圆柱壳挠曲线微分方程,基于变形光滑连续条件,建立用于计算大型储罐罐壁应力的弹性分析法力学模型,推导阶梯厚度壳轴向应力的计算公式,得到详细的计算过程。采用此方法,以容积为15×104m3大型储罐为算例进行验算,并对有限单元法数值计算结果和现场实测数据进行对比。结果表明,该方法能够较精确地计算罐壁应力,可以为罐壁设计与校核提供参考。     

水泥环性质对套管外载影响的模拟试验

在非均匀地应力作用下，含水泥岩蠕变使套管产生一个外挤力。在自制的真三轴模拟试验装置上进行了大尺寸真三轴模拟试验。试验结果表明，套管外挤力的分布是非均匀的，且随着时间的延长而增大；套管外载的分布为类椭圆形，经过较长时间趋于稳定值，其大小与地应力成正比。水泥环的弹性参数和泥岩含水量等对套管外载有一定影响。随水泥环弹性模量的增加，套管所受外载减小，且其非均匀性减小。水泥环厚度变化对套管外载无太大影响。     

硬壳层软土地基中界面附加应力研究

本文通过八组室内模型试验，揭示了硬壳层软土地基中界面附加应力的分布规律、界面附加应力与硬壳层厚度、荷载的关系。在此基础上，推导出了硬壳层软土地基界面附加应力的计算公式。图２，表３，参４。