某固定管板式换热器的温度场与热应力分析

文中介绍了某固定管板式换热器高温高压下的工作条件,建立了热分析与结构分析的有限元模型,计算得出管板的温度场以及温度场与结构耦合产生的应力场,给出了管板最高应力值及某些路径的应力变化曲线     

基于有限元的某型坦克炮身管模态分析

现代坦克炮往往通过增大膛压和加长身管来提高弹丸的初速和火炮的威力,但这些措施也使得坦克炮身管动力学性态发生变化,使其射击密集度超出可控的范围。因此,掌握坦克炮身管的振动特性并使其固有振动频率合理分布是坦克炮发射动力学研究的重要内容之一。本文在分析坦克炮身管振动对射击密集度的影响的基础上,建立了某型坦克炮身管的有限元分析模型,通过仿真计算得到了振动模态参数,验证了身管设计的合理性,为坦克炮身管的动力响应分析和进一步的结构优化设计提供理论参考依据。     

基于热效应的复合材料身管强度分析

为了分析火炮发射时高温高压火药气体瞬态冲击作用对复合材料身管的影响,对已设计的复合材料身管瞬态温度场和应力场采用有限元数值方法进行直接耦合分析,讨论复合材料身管在考虑温度变化情况下的应力分布,并对其强度进行校核.结果表明对复合材料身管强度进行分析时热应力和连发影响不可忽略,已设计加工的复合材料身管满足强度要求,为实验的可行性提供了理论计算依据,为复合材料身管的综合优化设计提供了参考.     

基于热应力模拟的U形管换热器结构改进

文章使用Ansys软件对传统U形管换热器的管、板进行热应力的数值模拟,分析热应力的大小是否过大,在此基础上提出一种新型双管板U形管换热器结构,目的在于减小管、板结合处的热应力,同时改善传统U形管换热器的一些其他缺陷;并通过Ansys分别对传统、新型U形管换热器工况的模拟,验证了新型U形管换热器设计的可行性,为新型U形管换热器的设计研发提供了可靠的数值依据.     

深水跨接管热应力计算及敏感性分析

深水跨接管在受热及边界约束作用下将产生内部结构应力.采用理论研究及ABAQUS有限元数值模拟方法,对深水跨接管进行受力分析.结果表明,深水跨接管受热时,中跨管受力沿轴向保持一致,截面上则服从正弦/余弦分布,整体表现为受到轴力和弯矩的联合作用,弯管处应力集中现象明显,受力较大.在此基础上对深水跨接管热应力的敏感性进行分析,进而说明,温度差、中跨段长度、中垂段长度均对深水跨接管的热应力值有重要影响.其中,中垂段长度对跨接管中跨管轴力、弯矩影响权重最大.     

深度调峰运行下某CFBB水冷壁管热应力分析

随着大量新能源发电的并网,火电机组循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler, CFBB)参与电网调峰时,机组的负荷在不断变化,机组的安全性受到了挑战,研究调峰时锅炉受热面管的温度与应力是必要的。通过数值模拟的方法对深度调峰运行下的二维膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力进行分析。研究结果表明：CFBB深度调峰时热负荷由锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continuous rating, BMCR)至20%BMCR,膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力都在逐渐减小;BMCR工况时,水冷壁管的温度、变形量和热应力最大分别为431.53℃、0.263 mm、131 MPa,均在水冷壁管材允许的范围内。热负荷由BMCR到20%BMCR和由20%BMCR到BMCR不断的调峰过程中,CFBB膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力在不断交替变化,水冷壁管在交变的温度、变形量和热应力作用下疲劳损伤不断累积,最终因疲劳而失效。     

新型均速管流量测量系统的应用

差压式流量测量原理是使用广泛、性能可靠的流量测量技术,特别是流量孔板占据了目前世界上约50％-55％的工业流量测量市场。虽然孔板流量计有简单可靠,易于加工的优点,但是量程比小,精度低,不可恢复压损大,安装调试不方便等难以克服的缺点。新型均速管流量计很好地解决了孔板的诸多缺陷。实际应用中的空气流量,水流量以及中压蒸汽流量已逐步得到使用,并为用户在安装、维护和节能降耗方面带来了有明显的好处。本文以威力巴为例进行了新型均速管流量计的原理分析,并对其特点与孔板流量计进行了数据比对介绍,对工业运用中的流量计选型具有一定指导意义。     

碱熔锅非线性温度场及热应力分析

本文对高温设备——碱熔锅在稳定工况下的最主要的应力——热应力进行了分析计算。在高温下锅体材料铸铁呈现着非线性的物理、力学特性。作者根据资料数据和实验数据采用多项式逐步回归的方法,构成导热系数λ、热膨胀系数α与温度T的关系以及铸铁材料的本构方程,并用有限元法进行非线性稳态温度场的计算及材料非线性的应力计算。为改进碱熔锅的设计提供了可靠的依据。     

均速管流量计用于两相流流量测量的研究

本文对均速空在空气-水、蒸汽-水两相流流量测量中的应用进行了研究。导出了相应的数学模型,并通过实验进行了验证和修正。采用了两种型式的均速管,并简单讨论了在两相流应用中均速管的开孔方法。实验结果证明,均速管在两相流测量中的应用是可行的,具有很好的实用性。     

一种新型数字式均速管流量计的研究

提出了一种检测均速管流量计信号的新方法，并采用以ＮＥ５５５振荡器为核心的检测线路对其输出信号进行了检测。通过实验数据与理论分析，证实了这种新型传感器具有良好的重复性与可靠性，并采用ＰＩＣ系列微处理器对该传感器的二次仪表做了设计开发。     

承受热冲击的大口径机枪枪管的热效应分析

根据热弹性理论,考虑枪管承受对流、传导和热辐射的情况,使用有限元法,计算了带有Cr镀层的某大口径机枪枪管在单个和连续热冲击下的瞬态温度及瞬态热应力,分析了其沿轴向和径向的分布规律,并评价了热冲击对于强度的影响,计算结果得到了实验数据的验证.研究表明:(1)热冲击具有明显的薄层效应;(2)热冲击引起的内膛表面温度响应和VonMises应力响应呈脉冲状;(3)热负荷产生的热应力明显高于膛压产生的应力.     

树脂基复合材料身管热性能改良分析

该文根据复合材料细观力学模型,推导了树脂基复合材料填充金属粉末后的热导率、热膨胀系数的理论公式,从理论分析预测了金属粉末含量对复合材料身管热性能的影响,通过计算算例,检验证实了树脂基复合材料添加金属粉末后其导热性能有很大的提高,金属粉末体积分数为10％时,树脂基复合材料垂直于纤维方向热导率提高近3倍,复合材料身管的温度场能够得到很好改善。这些对复合材料身管的实际应用具有重要的参考价值。     

复合枪管传热的数值分析

枪管烧蚀引起枪管尺寸逐渐改变。烧蚀是热、化学和机械因素共同作用的结果,其中热起主要作用,计算枪管射击时的温度分布有助于了解枪管烧蚀过程。该文选择了３ 种枪管结构形式,建立了用有限差分法求解射击时温度分布的数学模型,确定了有关参数,计算了相同射击条件时３ 种结构枪管射击后的温度分布,分析了材料性能对温度的影响。计算结果对进一步研究枪管结构具有参考价值。     

热容型板条激光器介质温度和热应力研究

阐述了抽运源均匀抽运钕玻璃板条热容型激光器重频工作方式下瞬态温度分布和热应力分布解析模型,进行了数值计算,并与常规稳态模式下的温度、热应力分布进行了比较分析。结果表明：热容型激光器板条介质中心温度低于边缘温度,温度梯度较小;中心应力为张应力,边缘为压应力。     

有限段法在高炮发射多体系统动力学分析中的应用

用有限段法计算高炮身管的弹性变形,用基于Kane方程的Huston方法建立了某高炮7刚体18自由度的多体系统动力学模型,对高炮发生过程进行了数值仿真,计算得出的炮口角位移明显大于不计身管变形的5刚体10自由度模型的计算结果。2种模型计算出的炮箱后坐曲线是完全一样的,与实测的炮箱后坐曲线一致,证明了上述分析的正确性,为高炮精度分析提供了更严格的理论参考。     

连铸坯热应力状态的数值模拟

作为“金属冷凝、加热过程数学模型研究”的一部分,本文根据水平连铸工艺特点,建立了坯壳应力数学模型。推导了结晶器内、外坯壳应力解,定量地分析了各种工艺参数对坯壳应力状态的影响。评价了引锭力对不同厚度坯壳的作用程度,并初步提出了改善坯壳应力状态的途径和措施。     

火炮系统的自由振动

该文研究火炮系统的固有振动特性。求得了火炮系统固有振动的频率方程和振型函数的精确解析式。由此可见炮架的质量大小和分布对系统的固有振动影响很大。可根据该文导出的公式,通过调整炮架质量的大小、炮架质量的分布、炮口制退器的质量、支承条件等参数中的任一个、几个或全部参数,达到调整系统的固有振动,提高射击精度的目的。     

沉管隧道温度与干缩应力计算

推导了隧道管段由温差变化引起的应力计算方法，根据施工顺序，分为底板浇筑阶段、侧墙与顶板板筑阶段、连续成整体阶段、浮运与沉放阶段、运营阶段等5个阶段，分别计算混凝土管段内的拉应力。计算结果表明，管段侧墙内存在较大的拉应力，需要采取合理的措施，以防止裂缝的发展。     

炮筒的应力强度因子计算

本文用二维等参奇异元计算了内压作用下含轴向裂纹炮筒的应力强度因子,推导了文献[3]的有关公式。