120t转炉托圈及联接装置热应力作用下的变形研究

某转炉托圈在使用过程中炉壳和托圈的间隙为45mm,该厂提出对炉体和托圈进行重新设计,并扩容至120t,为准确反应托圈及联接装置的变形,采用有限元法进行分析。首先准确模拟托圈的温度场,基于托圈温度场仿真结果,然后利用顺序耦合方法,计算托圈在热应力作用下的变形。变形结果表明,托圈与炉壳的间隙距离满足要求,但在使用时必须做好托圈和炉壳的冷却工作。     

转炉托圈应力分析

转炉托圈在运行中存在复杂的机械应力及热应力。本文采用三维四面体有限元程序计算机械应力,用轴对称有限元程序计算热应力。计算结果与现场实测应力值进行了比较。对托圈在冷态及热态情况下应力的静态及动态特性作出了定量分析,为分析托圈在使用条件下的强度安全性提供依据。     

转炉托圈机械应力的实验研究与有限元分析

设计制作了转炉托圈实验装置对其在静载荷下采取倾角α为０°,３０°,５５°,９０°四种工况下,分别进行机械应力测量,并进行了有限元计算与分析。实验与分析结果对转炉托圈的设计和使用有一定的指导意义。     

基于ANSYS的250t转炉温度场有限元仿真分析

基于ANSYS建立250t转炉系统的有限元温度场分析模型,并对转炉温度场进行数值仿真计算和分析,得到250t转炉系统的温度场,并与现场实测值进行比较.结果表明,仿真计算结果与实测值误差较小,仿真结果是正确和有效的.     

转炉托圈损伤的研究与修复措施

托圈是转炉承力的关键部件，其承载能力直接影响着炼钢生产的安全。针对某炼钢厂因漏钢致使1台转炉托圈损伤的具体情况，提出修复方案并予以实施。对修复后的托圈进行了应力测试。实测结果表明，该转炉托圈损伤修复后具有足够的强度，能够保证转炉的安全生产。     

攀钢120吨转炉托圈安全性研究

攀钢炼钢厂3座120吨转炉是我国七十年代自行设计制造的最大转炉。其托圈直径8470毫米,自重180吨,在制造过程中就发现所用厚度100及80毫米钢板质量不合格(存在内部分布裂纹缺陷,当量大小φ3毫米左右),当时经机械工业部沈鸿副部长决定列为监督使用。托圈是支承整个转炉炉体的要害部件,一旦发生事故,后果将异常严重。1978年初原设计及制造单位向冶金部建议对该托圈强度安全性进行测定研究,以决定是否继续使用或更换新托圈。我院承担了此项任务。 该托圈直接承受炉体荷载800吨及倾动力矩300吨·米,工作温度达250℃。其机械应力及热应力相当复杂,并均属交变性质。研究工作必须正确确定托圈在热态及动态情况下应力场和应力交变的特性,及其对内部原始裂纹扩展的作用。为此,在现场进行了托     

桥梁大体积混凝土施工温度场与温度应力的仿真分析

采用三维瞬态温度场理论,运用有限元程序ANSYS的通用平台,建立大体积混凝土温度场与温度应力有限元计算模型,对湖北野三河大桥3#主墩混凝土的温度场与温度应力进行仿真分析,计算了大体积混凝土内部温度场及仿真应力场,并与实测结果进行比较,结果显示所建立的有限元分析模型可以较好地计算混凝土施工时的温度场与温度应力。     

鞍钢180t转炉整体焊接三点铰式支承通水冷却托圈

鞍钢180t转炉整体焊接三点铰式支承通水冷却托圈是由鞍钢设计院设计,我院运用空间有限元法进行理论计算分析,鞍钢机械制造公司制造,安装使用在鞍钢第三炼钢厂180t转炉上。该托圈在结构上采用了整体焊接结构,比老式的剖分式结构,具有强度大,刚度均一,机械加工量小,耳轴同轴度高的优点。炉体在托圈上采用三点球铰式支承。各支承点载荷     

转炉托圈制造研究

通过制作专用测量胎具,利用专门测量工具和专业测量方法,检测耳轴的同轴度,并在焊接过程中进行实时监控托圈耳轴同轴度的变化趋势和变化量,适时调整焊接顺序和焊接速度,控制过程中的变化趋势。目前我公司生产制造的一类是耳轴和耳轴板是焊接式转炉托圈,另一类是耳轴和耳轴支块是套装式转炉托圈,随着冶金技术的发展,转炉正向多样化大吨位方向发展,研究和掌握各种类型的转炉托圈制造技术是我们占领转炉市场的必备条件,本文以耳轴和耳轴板支块套装式的转炉托圈为例,讲述整个转炉托圈制造过程。     

中速柴油机活塞镶圈断裂的有限元分析

为减小某中速柴油机活塞镶圈在热负荷状态下的应力集中,消除活塞镶圈断裂现象,文中对该中速柴油机活塞及活塞镶圈建立三维有限元模型,进行活塞镶圈温度场、热变形及应力场的有限元计算分析,计算时把温度场和热变形作为结构应力计算的边界,从而获得活塞镶圈在热负荷状态下的综合应力场,有限元计算结果与实际相符,表明采用单件分析、结合面自由度耦合的方法简单实用,适用于活塞镶圈热负荷状态下的应力分析,分析结果显示,在活塞镶圈的固定销孔处产生了较大的应力集中,固定销孔的结构不合理是活塞镶圈断裂的主要因素之一。     

高炉炉缸炉底温度场和应力场模拟分析

为进一步研究高炉炉缸炉底在生产过程中的侵蚀成因,对某企业2 580 m3高炉建立二维传热模型,运用软件求解得到该高炉开炉初期和炉役末期的炉缸炉底温度场分布;对侧壁碳砖进行温度场求解并与应力场耦合得到其径向热应力分布。结果表明,该企业高炉"陶瓷杯+微孔炭砖"型复合炉缸炉底结构设计合理,死铁层的长期热应力作用导致侧壁炭砖发生崩角并加速形成环裂,是炉缸破损的主要原因之一。     

汽油机歧管式催化转化器流固耦合热应力分析

采用流固耦合的方法计算了某汽油机歧管式催化转化器结构热应力状态与振动特性。首先,计算了歧管式催化转化器结构的内流场和外流场,得到了内外壁面的温度与压力分布;进一步利用有限元的方法计算了歧管式催化转化器结构的热应力状态和振动特性。计算结果表明,歧管式催化转化器结构在入口法兰区域热应力过大,容易产生应力集中,是最容易损坏的区域;另外,排气歧管和催化转化器连接处,与螺栓固定点的距离较大,热变形较大。据此,进行了结构改进,并与原结构进行了相应的分析对比,结果表明改进后的歧管式催化转化器较原结构在最高温度及最大热应力、振动特性等方面均有所改善。     

围岩不同模量特性对隧道支护结构的影响分析

基于拉压不同模量弹性理论,编写了有限元程序,通过对一个平面应力圆环的分析,验证了程序的正确性.分析了一个典型隧道断面支护结构的受力与变形状态,给出隧道支护结构应力场和位移场随着不同模量系数的变化规律,发现不同模量系数的变化对衬砌结构的位移与锚杆的轴力影响较小,而对隧道结构受拉区的应力场以及受拉区区域影响较大,为隧道支护结构设计提供新的理论依据.     

地理信息系统应用下的黄土高原地区土壤侵蚀量估算

土壤侵蚀研究的一大核心问题就是土壤侵蚀量的估算。采用美国通用水土流失方程(USLE),利用黄土高原地区DEM数据、气象数据及土地利用类型等数据,对黄土高原地区进行土壤侵蚀量的估算采用USLE模型,运用GIS和RS技术,是一种可行的方法与技术途径。在GIS和RS技术的支持下,实现了USLE中各因子及黄土高原地区土壤侵蚀量的估算,同时结合中国土壤侵蚀强度分级标准进行土壤侵蚀强度的分级。分析结果可为今后黄土高原地区的水土流失的防治措施的制定提供参考。     

高邮凹陷南断阶西部断裂特征及其成因机制

在断层基本特征及构造演化史分析的基础上,明确了高邮凹陷南断阶西部断裂各断层的发育顺序,并对断层级别进行了划分,结合构造应力场数值模拟法对各级别断层的成因机制进行了探讨.研究表明真①断层早在泰州期便开始发育,真②断层主要形成于戴南期,这2条断层的发育演化受区域伸展及郯庐断裂带影响明显;真①与真②断层之间的三级断层主要形成于阜宁期,其形成发育主要受真①断层派生的古局部构造应力场控制,在黄珏南和许庄地区最小主应力高值区断层发育密集,最小主应力不仅控制了断层的发育位置,还控制了断层的活动强度;剪应力控制了断层的平面展布,左旋剪应力区主要发育近东西走向断层,右旋剪应力区主要发育北东走向断层.     

柔性直流输电换流阀模块拐角处电场的比例系数法计算

换流阀模块的表面电场计算对换流阀屏蔽罩以及均压环的设计以及改进十分重要,但是模块的倒角很小,若为保证计算精度,则单元剖分要求较高,计算代价较大。模块拐角处电场畸变最为严重,为了准确计算,采用了适合大规模问题求解的多极子加速曲面边界元法。分析了不同倒角下拐角处电场的变化情况,在此基础上提出用比例系数分析均压环对模块的电场屏蔽效果。对完整的阀塔进行建模计算,结果表明当前的侧面均压环方案能够将拐角处电场值减少到控制值以下,对阀塔屏蔽系统的进一步改进设计提供了参考。     

湿热地区水泥混凝土路面温度场与温度应力研究

为揭示南方湿热地区水泥混凝土路面的温度场与温度应力特征,以福建省南平市、福州市两种水泥混凝土路面结构为研究实体,对5个不利季节现场温度场进行监测试验研究,并基于数据进行了水泥混凝土路面温度场特征分析,建立了路面温度场预估公式,并分析了不同工况的水泥混凝土路面温度应力和措施.研究发现:在南方高温和太阳辐射的综合作用下,水...     

基于分步有限元法的多级压裂过程中套管应力敏感性分析

目前中国四川地区页岩气开发大多采用大排量分段压裂工艺技术,部分页岩气井在施工过程中出现套管变形的现象,导致后续施工改造无法顺利进行,严重影响了页岩气井的正常生产。因此准确了解压裂过程中套管应力的变化规律具有重要意义。区别于传统模型,基于分步有限元方法,考虑了钻井、完井、压裂整个施工过程,构建了页岩各向异性下套管-水泥环-地层组合体有限元分析模型,模拟多级压裂过程中组合体应力以及温度场随时间的变化特征。分析了两种模型下注液温度、套管内压、地应力变化、地层孔隙压力变化、水泥环弹性模量以及地层弹性模量等因素对套管受力状态的影响。研究结果表明:(1)压裂过程中,采用传统模型会低估套管应力的增大程度;(2)大排量压裂施工过程中,井筒内温度震荡变化,注液温降导致套管应力明显升高;(3)地应力分均匀性以及孔隙压力的增大会导致套管应力有所增加;(4)页岩各向异性对套管应力的影响较小,其中地层性质的下降会导致套管损坏的几率增加。因此在今后的页岩气压裂改造过程中,有必要采用分步有限元模型,综合考虑这些影响因素,合理优化相关的压裂作业参数,从而确保后续压裂完井作业的正常进行。