含表面裂纹PE管道临界失稳压力的计算与分析 被引量：6

1

作者 李明阳 陈国华 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期38-41,45,共5页

针对PE管力学性能、缺陷尺寸及失效模式的不确定性,建立基于可靠性分析计算PE管临界失稳压力的方法。计算得到不同管材、标准尺寸比、失效模式、裂纹类型下,含表面裂纹PE管的临界失稳压力-管道裂纹深度与管道壁厚比曲线,分析各因素对该... 针对PE管力学性能、缺陷尺寸及失效模式的不确定性,建立基于可靠性分析计算PE管临界失稳压力的方法。计算得到不同管材、标准尺寸比、失效模式、裂纹类型下,含表面裂纹PE管的临界失稳压力-管道裂纹深度与管道壁厚比曲线,分析各因素对该曲线的影响,为PE管的设计选材及安全评定提供指导。通过总结含表面裂纹PE管韧脆转化规律,为确定管道失效模式,防止管道脆性断裂提供理论依据。 展开更多

关键词 PE管 临界失稳压力 表面裂纹 韧脆转化 可靠度

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正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力研究 被引量：4

2

作者 孔凡胜 贺小华 周昌玉 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期15-18,共4页

针对正交各向异性与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力差异,对不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力开展研究,给出了各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力与不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力,当失稳波... 针对正交各向异性与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力差异,对不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力开展研究,给出了各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力与不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力,当失稳波数变化时,正交各向异性外压与各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力比发生突变,不同卷板方式下正交各向异性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元结果大于各向同性外压薄壁圆筒临界失稳压力有限元或标准结果,正交各向异性临界失稳压力解析解不适合第二种卷板方式。 展开更多

关键词 正交各向异性 外压薄壁圆筒 临界失稳压力

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正交各向异性锥壳外压临界失稳压力研究 被引量：1

3

作者 胡嘉琦 贺小华 周昌玉 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第8期112-115,共4页

采用有限元非线性分析法对正交各向异性锥壳临界失稳压力进行系统研究,模拟结果分别与理论公式、各向同性锥壳以及等效各向同性圆筒进行比较分析。结果表明,在其他几何参数不变的情况下,随着锥壳半顶角的增大,锥壳临界失稳压力先增大后... 采用有限元非线性分析法对正交各向异性锥壳临界失稳压力进行系统研究,模拟结果分别与理论公式、各向同性锥壳以及等效各向同性圆筒进行比较分析。结果表明,在其他几何参数不变的情况下,随着锥壳半顶角的增大,锥壳临界失稳压力先增大后逐渐减小,锥壳在半顶角30°附近抗失稳能力最强;锥壳厚度较薄时,解析解与有限元解差异较小;正交各向异性锥壳的抗失稳能力普遍高于各向同性锥壳;工程设计中,正交各向异性锥壳等效成各向同性圆筒具有保守性。 展开更多

关键词 正交各向异性 外压锥壳 非线性分析 临界失稳压力

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正交各向异性钛制圆柱壳接管结构临界失稳压力研究 被引量：2

4

作者 张晋武 贺小华 《压力容器》 北大核心 2020年第12期20-26,35,共8页

采用有限元非线性分析方法,针对正交各向异性钛制圆柱壳及开孔接管结构,探讨不同结构参数对其临界失稳压力P cr的影响。结果表明,钛制圆柱壳及开孔接管结构,其正交各向异性材料P cr普遍高于材料性能取轧制方向数据的各向同性材料约8%~19... 采用有限元非线性分析方法,针对正交各向异性钛制圆柱壳及开孔接管结构,探讨不同结构参数对其临界失稳压力P cr的影响。结果表明,钛制圆柱壳及开孔接管结构,其正交各向异性材料P cr普遍高于材料性能取轧制方向数据的各向同性材料约8%~19%。随着长径比的增大,正交各向异性材料的增强效应有所降低。正交各向异性圆柱壳开孔接管结构对圆柱壳的外压稳定性具有削弱作用,各结构参数对P cr削弱系数具有不同的影响程度。随着δet/δe,D/δe,L/D的减小,开孔率ρ对圆柱壳P cr的削弱效应随之增大,本文计算参数范围内,最大削弱系数为0.7380。基于JB/T 4745—2002外压图算法,对正交各向异性钛制圆柱壳开孔接管结构临界失稳压力P cr进行回归分析,得到其临界失稳压力P cr的回归方程,为正交各向异性钛制圆柱壳开孔接管结构稳定性研究及工程应用提供借鉴。 展开更多

关键词 圆柱壳 开孔接管 正交各向异性 临界失稳压力

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圆柱壳开孔接管结构弹性失稳临界压力研究 被引量：9

5

作者 张淑玲 贺小华 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第1期21-24,共4页

针对外压圆柱壳开孔接管结构,通过有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同开孔率d/D、接管与筒体厚度比δ_(et)/δ_e、筒体径厚比D_o/δ_e及筒体长径比L/D_o参数下临界压力P_(c)r的变化规律,同时与GB150-2011半面积补强法计算结果... 针对外压圆柱壳开孔接管结构,通过有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同开孔率d/D、接管与筒体厚度比δ_(et)/δ_e、筒体径厚比D_o/δ_e及筒体长径比L/D_o参数下临界压力P_(c)r的变化规律,同时与GB150-2011半面积补强法计算结果进行比较分析。研究结果表明,开孔率较小或较薄壁筒体接管开孔结构下,开孔接管对筒体临界压力无明显削弱;较厚壁短圆筒及大开孔时,开孔接管结构的削弱作用尤为显著。基于规则设计的半面积补强法结果与屈曲分析结果存在一定差异。较小D_o/δ_e及短圆筒下,半面积补强计算结果偏于冒进,安全裕度不够;较大D_o/δ_e及长圆筒下,半面积补强计算结果则偏于保守。 展开更多

关键词 外压圆筒 开孔接管 临界失稳压力 半面积补强

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含外导流筒换热器筒节结构失稳临界压力分析

6

作者 徐森 贺小华 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期232-235,共4页

采用规则设计及有限元非线性分析方法对外导流筒换热器筒节结构临界失稳压力进行设计分析,系统地讨论了不同结构参数L_1/D_i、D_i/t_1、t_2/D_i、ρ_t对筒节失稳临界压力P_(cr)的影响规律。研究结果表明,本筒节结构基于规则设计近似得出... 采用规则设计及有限元非线性分析方法对外导流筒换热器筒节结构临界失稳压力进行设计分析,系统地讨论了不同结构参数L_1/D_i、D_i/t_1、t_2/D_i、ρ_t对筒节失稳临界压力P_(cr)的影响规律。研究结果表明,本筒节结构基于规则设计近似得出的P_(cr)值过低,结果具有较大的保守性;一定参数范围内P_(cr)随t_2/D_i增大,D_i/t_1减小及L_1/D_i减小而增大;布管率ρ_t在0.9附近,P_(cr)达到最大;通过析因分析得出影响P_(cr)各因素的权重度为D_i/t_1>L_1/D_i>ρ_t>t_2/D_i。结论为含外导流筒换热器筒节设计提供参考。 展开更多

关键词 换热器 外导流筒 临界失稳压力 析因分析

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椭圆形封头开孔接管结构失稳临界压力研究 被引量：2

7

作者 张燕 鲁雨 贺小华 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A02期130-133,共4页

椭圆形封头开孔接管是工程中常用结构之一,研究其外压下失稳临界压力可为工程设计提供依据。通过有限元非线性屈曲分析,针对3个无量纲参数:接管与封头厚度比δet/δe、开孔率d/D、封头径厚比Di/δe,较为系统地讨论了不同参数下标准椭圆... 椭圆形封头开孔接管是工程中常用结构之一,研究其外压下失稳临界压力可为工程设计提供依据。通过有限元非线性屈曲分析,针对3个无量纲参数:接管与封头厚度比δet/δe、开孔率d/D、封头径厚比Di/δe,较为系统地讨论了不同参数下标准椭圆形封头中心开孔接管结构失稳临界压力Pcr的变化规律。研究结果表明,随着厚度比δet/δe增大,分析结构的失效位置由接管变为封头。失效位置不同,结构的失稳临界压力规律不同。分析表明大开孔厚壁接管对外压椭圆形封头的强化效应显著。 展开更多

关键词 椭圆形封头 开孔接管 失稳临界压力

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ANSYS特征值法在计算外压圆筒弹性失稳中的应用讨论 被引量：29

8

作者 刘文涛 陈冰冰 高增梁 《压力容器》 2012年第5期20-25,41,共7页

针对弹性范围内外压圆筒,采用ANSYS软件特征值法对其进行稳定性分析,并与目前常见的理论计算公式、设计标准算图进行对比分析。结果表明:采用壳单元Shell 181,当Mx>2.83时,ANSYS软件中特征值法(LBA)所得结果与Mises公式吻合较好,且... 针对弹性范围内外压圆筒,采用ANSYS软件特征值法对其进行稳定性分析,并与目前常见的理论计算公式、设计标准算图进行对比分析。结果表明:采用壳单元Shell 181,当Mx>2.83时,ANSYS软件中特征值法(LBA)所得结果与Mises公式吻合较好,且与设计标准中外压算图中的数据基本一致;弹性分析中,边界条件的设置对临界失稳压力的计算值有较大的影响,固支边界条件下的临界失稳压力计算值大于简支边界条件。 展开更多

关键词 临界失稳压力 外压圆筒 Mises公式 有限元 ANSYS

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正交各向异性钛制圆柱壳-锥壳结构失稳研究 被引量：1

9

作者 夏伟韦 贺小华 胡嘉琦 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第10期83-86,共4页

针对正交各向异性钛制外压圆柱壳-锥壳结构,应用有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同锥壳半顶角、锥形比与径厚比参数下圆柱壳-锥壳三种组合形式临界压力Pcr的变化规律。研究结果表明:对于圆柱壳-锥壳(大端)结构,当圆柱壳的长径... 针对正交各向异性钛制外压圆柱壳-锥壳结构,应用有限元非线性屈曲分析,较为系统地讨论了不同锥壳半顶角、锥形比与径厚比参数下圆柱壳-锥壳三种组合形式临界压力Pcr的变化规律。研究结果表明:对于圆柱壳-锥壳(大端)结构,当圆柱壳的长径比LT/DL达到一定值时,临界失稳压力主要取决于圆柱壳的结构参数;对于圆柱壳-锥壳(小端)结构,锥壳结构参数对总体结构失稳临界压力有一定影响;圆柱壳-锥壳(大小端)结构因其临界压力与对应的圆柱壳-锥壳(大端或小端)结构中易失稳一方几乎相同,可将其分别视为对应的圆柱壳-锥壳(大端或小端)结构进行稳定性分析。结果为正交各向异性钛制外压圆柱壳-锥壳结构设计方法提供依据。 展开更多

关键词 正交各向异性 圆柱壳-锥壳 TA2 临界失稳压力

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海上复杂断块油田合理注水压力研究 被引量：18

10

作者 刘洪杰 陈鸿 +2 位作者 王海更 王佩文 顾伟民 《断块油气田》 CAS 北大核心 2015年第2期228-233,共6页

合理注水压力是海上注水开发复杂断块油田控制地质性溢油风险的关键参数,根据复杂断块油藏特点制定合理注水压力,对实现海上复杂断块油田安全高效开发意义重大.文中重新定义了复杂断块油田合理注水压力,综合考虑地层破裂压力和断层临界... 合理注水压力是海上注水开发复杂断块油田控制地质性溢油风险的关键参数,根据复杂断块油藏特点制定合理注水压力,对实现海上复杂断块油田安全高效开发意义重大.文中重新定义了复杂断块油田合理注水压力,综合考虑地层破裂压力和断层临界失稳压力,利用渗流力学理论及数值模拟技术,研究出与“通海底”断层不同距离、不同注采关系下注水井的合理注水压力为15.9～22.4MPa,并根据研究结果提出了注水井井位设计建议.该研究在渤海蓬莱油田注水管理中取得了较好的应用效果,可以为海上其他复杂断块油田的安全注水管理提供参考. 展开更多

关键词 合理注水压力 地层破裂压力 断层临界失稳压力 注水管理 蓬莱油田

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应用滑动准则判断断层稳定性 被引量：5

11

作者 胡光义 范廷恩 +1 位作者 宋来明 侯亚伟 《断块油气田》 CAS 2012年第4期450-452,共3页

中国海上某油田钻井少,缺乏足够的毛管压力数据,无断层岩样品,浅层断层多处于未胶结成岩状态,应用目前常用的SGR方法和断层岩排替压力方法判断断层封闭性具有一定的局限性。为此,文中采用Byerlee滑动准则,从三轴应力的角度计算了断层临... 中国海上某油田钻井少,缺乏足够的毛管压力数据,无断层岩样品,浅层断层多处于未胶结成岩状态,应用目前常用的SGR方法和断层岩排替压力方法判断断层封闭性具有一定的局限性。为此,文中采用Byerlee滑动准则,从三轴应力的角度计算了断层临界失稳压力。研究认为,在类似断裂带填充物饱含水、未成岩的状况下,用Byerlee滑动准则判断断层稳定性时,摩擦系数的选取应该不同于其常规工业取值范围(0.6～1.0),在本油田推荐取值为0.4～0.5,相应断层临界失稳压力为2.74～4.26 MPa。计算结果对工区油田注水开采具有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 断层稳定性 Byerlee滑动准则 摩擦系数 临界失稳压力

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纵骨对环肋圆柱壳肋间壳板稳定性的影响 被引量：3

12

作者 王小明 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第4期35-39,共5页

肋间壳板失稳是潜艇耐压壳体失稳的重要形式之一,加设纵骨是提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性的有效方法。通过理论计算,得出以下结论:加设纵骨可以提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性,且α值越大,效果越明显;加设纵骨后的环肋圆柱壳在肋间壳板... 肋间壳板失稳是潜艇耐压壳体失稳的重要形式之一,加设纵骨是提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性的有效方法。通过理论计算,得出以下结论:加设纵骨可以提高环肋圆柱壳肋间壳板稳定性,且α值越大,效果越明显;加设纵骨后的环肋圆柱壳在肋间壳板失稳时,纵向失稳半波数等于1,周向失稳波数大于10,且纵骨尺寸越大,周向失稳波数越大;失稳临界压力随肋距的减小而增大,随纵骨尺寸的增加而增大。 展开更多

关键词 环肋圆柱壳 壳板稳定性 失稳临界压力

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基于ABAQUS的固体火箭发动机壳体外压屈曲分析 被引量：3

13

作者 耿发贵 安自朝 +4 位作者 何坤 康健 张鹏坤 刘腾跃 肖航 《现代防御技术》 北大核心 2024年第1期139-146,共8页

利用有限元分析软件ABAQUS对固体火箭发动机壳体进行外压屈曲分析。通过理论公式计算结果和有限元计算结果对比,当光壳体长径比不小于8时,有限元计算结果和Mises公式计算结果的误差在2.7%范围内,验证了有限元计算方法的准确性。采用有... 利用有限元分析软件ABAQUS对固体火箭发动机壳体进行外压屈曲分析。通过理论公式计算结果和有限元计算结果对比,当光壳体长径比不小于8时,有限元计算结果和Mises公式计算结果的误差在2.7%范围内,验证了有限元计算方法的准确性。采用有限元计算方法分析了带不同定心部壳体的屈曲性能,可以看出:相较于增加定心部的轴向长度,增加定心部的厚度对壳体抗屈曲性能的提升更为显著;定心部位置越靠近壳体中间,壳体的抗屈曲性能越好;定心部尺寸的约束下,由中间1个定心部增加到三个定心部均布,壳体临界失稳压力增加了36.1%。 展开更多

关键词 固体火箭发动机壳体 屈曲 临界失稳压力 有限元计算 ABAQUS

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球形封头开孔接管结构屈曲特性研究 被引量：6

14

作者 董乃逸 贺小华 《压力容器》 北大核心 2021年第1期38-46,共9页

针对外压作用下球形封头开孔接管结构,采用有限元非线性屈曲分析方法,探讨不同结构参数对其临界失稳压力P cr的影响。研究结果表明,当球壳主体参数径厚比一定时,临界失稳压力削弱系数K随开孔率增大而下降,随接管与封头厚度比增大而增大... 针对外压作用下球形封头开孔接管结构,采用有限元非线性屈曲分析方法,探讨不同结构参数对其临界失稳压力P cr的影响。研究结果表明,当球壳主体参数径厚比一定时,临界失稳压力削弱系数K随开孔率增大而下降,随接管与封头厚度比增大而增大。接管与封头厚度比较小时,计算模型失稳位置位于接管;接管与封头厚度比增至一定值时,计算模型失稳位置转移到封头。随着开孔率增大,失稳位置由接管与封头转到封头所需的接管与封头厚度比越大。针对本文计算参数,提出了临界接管与封头厚度比。实际工程设计中,当接管与封头厚度比取临界值时,可以在满足结构轻量化设计基础上,获得较优的结构承载能力。最后,建立了不同结构参数与临界失稳压力削弱系数K的分段经验关系式,且所得关系式具有较高预测精度。研究结果可为外压球形封头开孔接管结构稳定性研究及工程设计提供借鉴。 展开更多

关键词 球形封头 开孔接管 屈曲性能 临界失稳压力

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拱顶储罐承压圈型式与承载能力的关系 被引量：5

15

作者 尹晔昕 薛明德 《压力容器》 2002年第10期25-29,35,共6页

拱顶储罐与浮顶储罐的最大差别是前者要承受一定的内压 ,承压圈是连接顶盖 (球壳 )与筒体的主要受力构件。在现行设计规范中 ,承压圈通常是角钢型的 ,但当储罐趋于大型化时 ,角钢型承压圈无法承受一定的设计内压。对内压作用下具有三种... 拱顶储罐与浮顶储罐的最大差别是前者要承受一定的内压 ,承压圈是连接顶盖 (球壳 )与筒体的主要受力构件。在现行设计规范中 ,承压圈通常是角钢型的 ,但当储罐趋于大型化时 ,角钢型承压圈无法承受一定的设计内压。对内压作用下具有三种结构型式承压圈 (角钢型、圆锥壳型、圆环壳型 )各种容积的拱顶储罐进行了比较全面的强度分析与稳定性分析。最后对三种结构型式的拱顶储罐的变形方式、应力状态、塑性变形历史、塑性极限压力、弹性失稳临界压力进行了分析与对比。 展开更多

关键词 拱顶储罐 承压圈 失稳临界压力 塑性极限压力

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5HSN-500玉米烘干机底座立柱的设计计算及优化选取

16

作者 王静学 《现代化农业》 2015年第10期60-61,共2页

针对日处理湿玉米500t的大型粮食烘干机底座立柱,根据初步选定的管材,计算其承受的压应力,并改变参数重复计算,优化选定管材:结构用优质碳素钢管,外径325mm,壁厚10mm,内径0.305mm,再经失稳临界压力计算校验,最小安全系数可达3。

关键词 烘干机 底座立柱 设计计算 压应力 失稳临界压力

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外压无折边直斜锥壳容器屈曲模拟计算与研究 被引量：4

17

作者 叶增荣 《压力容器》 2015年第7期16-24,共9页

以受外压的无折边直斜锥壳及正锥壳为研究对象,对两种锥壳进行了外压屈曲模拟计算,得到了屈曲失稳模态,结果表明,两种锥壳由于轴对称性的差异造成了屈曲失稳模态形状完全不同,无折边直斜锥壳失稳时表现为局部失稳,正锥壳则表现为整体失... 以受外压的无折边直斜锥壳及正锥壳为研究对象,对两种锥壳进行了外压屈曲模拟计算,得到了屈曲失稳模态,结果表明,两种锥壳由于轴对称性的差异造成了屈曲失稳模态形状完全不同,无折边直斜锥壳失稳时表现为局部失稳,正锥壳则表现为整体失稳;此外,还讨论了几何参数对屈曲失稳临界压力值可能造成的影响。结果表明,一方面,锥壳半顶角对两种锥壳的屈曲失稳临界压力值存在较大影响;另一方面,在不同的锥壳小端直径下,无折边直斜锥壳的锥壳半顶角对其屈曲失稳临界压力值的影响程度存在差异;最后,随着锥壳轴向长度的缩短,两种锥壳的屈曲失稳临界压力值先逐渐增大、后逐渐减小。 展开更多

关键词 无折边直斜锥壳 屈曲模拟计算 屈曲失稳模态 屈曲失稳临界压力

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