GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中棘轮评定方法的解读及应用 被引量：2

1

作者 沈鋆 粟雨平 +2 位作者 陈志伟 陆明万 刘应华 《压力容器》 北大核心 2024年第7期40-48,共9页

针对防止承受复杂循环载荷的承压设备和部件发生棘轮失效的重要性,各国标准给出了相应的评定准则。我国新修订的压力容器分析设计标准GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中对棘轮这一重要失效模式给出了弹性分析、简化的弹塑性分析和... 针对防止承受复杂循环载荷的承压设备和部件发生棘轮失效的重要性,各国标准给出了相应的评定准则。我国新修订的压力容器分析设计标准GB/T 4732—2024《压力容器分析设计》中对棘轮这一重要失效模式给出了弹性分析、简化的弹塑性分析和弹塑性分析等3种评定方法,对该标准中3种棘轮评定方法的分析要求及修订的理论背景进行了详细的解读和探讨,通过算例着重介绍了新标准中简化的弹塑性方法和弹塑性方法的应用,并验证了棘轮评定中的这两种方法的一致性,旨在为工程设计人员更好地理解新标准提供参考。 展开更多

关键词 GB/T 4732—2024 分析设计 热应力棘轮 弹塑性分析 有限元分析

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焊接结构三维热变形的有限元模拟 被引量：47

2

作者 汪建华 戚新海 +2 位作者 钟小敏 上田幸雄 村川英一 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第6期59-65,共7页

采用三维热弹塑性有限元法对焊接过程中的动态应力应变及焊后的残余应力和变形进行了数值摸拟．探讨了焊接时力学行为的特点和提高解的精度和收敛性的途径，并介绍了若干成功的应用实例．

关键词 焊接 热弹塑性 变形 残余应力 有限元法

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高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用 被引量：6

3

作者 赵晟 陈震 罗宇 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期54-58,115-116,共5页

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表... 为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大. 展开更多

关键词 单元阶次 热弹塑性 焊接变形 数值模拟 有限元

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基于弹性核评定准则的压力容器弹塑性棘轮分析 被引量：9

4

作者 沈鋆 陈志伟 刘应华 《压力容器》 2016年第7期10-17,共8页

ASMEⅧ-2(2007版及之后版本)针对棘轮失效给出了弹塑性分析方法和三个评定准则。其中之一的弹性核准则早已在一维模型下得到了很好的应用。通过实例展示了弹性核准则结合有限元分析在复杂几何结构和加载工况下的应用和评定。在理解弹性... ASMEⅧ-2(2007版及之后版本)针对棘轮失效给出了弹塑性分析方法和三个评定准则。其中之一的弹性核准则早已在一维模型下得到了很好的应用。通过实例展示了弹性核准则结合有限元分析在复杂几何结构和加载工况下的应用和评定。在理解弹性核准则的基础上,进一步讨论了三个准则之间的关系。在讨论了这三种校核准则后,提议国内分析设计规范的修订,可在此基础上引入棘轮分析直接法,以满足核电等领域的工业需求。围绕弹塑性棘轮分析这一主题,旨在为读者提供有价值的参考,同时为国内分析设计规范的修订给出建议。 展开更多

关键词 棘轮 弹塑性分析 弹性核 有限元分析 直接法

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铝合金薄板固有变形逆解析方法的研究与开发 被引量：7

5

作者 梁伟 邓德安 MURAKAWA Hidekazu 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3011-3018,共8页

为了获得可靠的铝合金焊接接头上固有变形,开发一种将实验与基于固有应变的有限元法(FEM)融为一体的新方法来获得接头的固有变形。为了澄清铝合金薄板焊接固有变形的分布特征,先采用热-弹-塑性有限元计算铝合金TIG重熔接头的焊接变形,... 为了获得可靠的铝合金焊接接头上固有变形,开发一种将实验与基于固有应变的有限元法(FEM)融为一体的新方法来获得接头的固有变形。为了澄清铝合金薄板焊接固有变形的分布特征,先采用热-弹-塑性有限元计算铝合金TIG重熔接头的焊接变形,并建立固有变形在接头上的简化分布模型。其次,以该模型为基础,提出一种通过测量焊接接头上少数位置上焊前和焊后三维坐标来逆向求解固有变形的计算方法。最后,将利用该算法获得的铝合金薄板接头固有变形代入到基于固有应变理论的弹性有限元分析中,计算得到的焊接变形能较好地再现热-弹-塑性有限元方法计算得到的结果和实验结果。结果表明:采用提出的逆解析方法来获得铝合金接头的固有变形是有效可行的。 展开更多

关键词 铝合金 逆解析方法 固有应变法 热-弹-塑性有限元法 薄板

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液芯大压下轧机轧辊的热力耦合分析及疲劳寿命计算 被引量：7

6

作者 孙登月 张远芳 +3 位作者 查显文 刘文武 马会文 樊有勤 《燕山大学学报》 CAS 2011年第1期40-45,共6页

液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13(4Cr5MoV1Si),计算其温度场、应力... 液芯大压下轧机的技术难点是保证轧辊在恶劣工况下的正常工作寿命,它是连续生产的保障。本文采用有限元法中热力耦合的分析方法模拟堆焊型和辊套型两种轧辊的轧制过程,轧辊材料为综合力学性能较好的H13(4Cr5MoV1Si),计算其温度场、应力场和应变场。采用高温应变疲劳寿命法计算辊面产生疲劳裂纹寿命,应用断裂力学理论计算其裂纹扩展的寿命。经计算,辊套型轧辊热应力低于堆焊型轧辊,并且拥有更长的工作寿命。 展开更多

关键词 液芯大压下 轧辊 有限元分析 弹塑性 热力耦合 疲劳寿命

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预应力机架螺纹连接弹塑性有限元分析及优化设计 被引量：2

7

作者 林谢昭 林秋伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2015年第4期53-56,共4页

针对液压机预应力机架拉杆螺纹第一承载牙根部出现了早期裂纹并发生断裂的问题,运用弹塑性接触有限元方法和Python语言,对拉杆连接螺纹进行参数化建模和分析,研究标准锯齿形螺纹的螺距和旋合圈数对牙根部最大等效应力以及牙间载荷分布... 针对液压机预应力机架拉杆螺纹第一承载牙根部出现了早期裂纹并发生断裂的问题,运用弹塑性接触有限元方法和Python语言,对拉杆连接螺纹进行参数化建模和分析,研究标准锯齿形螺纹的螺距和旋合圈数对牙根部最大等效应力以及牙间载荷分布的影响,并进行优化设计,得到不同螺距下的最优旋合圈数。结果表明,合理的螺距和旋合圈数能够有效地改善螺纹连接应力及载荷分布,进而提高螺纹的疲劳寿命,为大型压机螺纹连接结构设计提供理论参考。 展开更多

关键词 螺纹连接 弹塑性接触 液压机机架 优化设计 有限元分析

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地铁制动电阻的强非线性热力耦合分析 被引量：1

8

作者 于建国 胡小锋 叶庆泰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期552-555,共4页

地铁用制动电阻在非线性动态热应力作用下发生弹塑性大变形。为分析变形机理 ,建立热力耦合的有限元模型 ,其中包括考虑热冲击和变形功影响而建立的非线性瞬态温度场模型 ,考虑几何非线性及材料非线性的位移场模型 ,求得改进应力场的最... 地铁用制动电阻在非线性动态热应力作用下发生弹塑性大变形。为分析变形机理 ,建立热力耦合的有限元模型 ,其中包括考虑热冲击和变形功影响而建立的非线性瞬态温度场模型 ,考虑几何非线性及材料非线性的位移场模型 ,求得改进应力场的最小二乘法模型。应用有限元程序自动生成系统 (finiteelementprogramgenerator ,FEPG)进行具体的求解计算。最终数值结果表明 ,计算变形与实际变形情况相符 ,验证了分析模型的有效性。根据每一迭代步的温度和位移解回归得到温度与变形的关系曲线 。 展开更多

关键词 地铁 制动电阻 非线性动态热应力 弹塑性大变形 热力耦合 有限元分析

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厚板多层多道对接焊残余应力轮廓法测量及热-弹-塑性有限元分析 被引量：10

9

作者 张庆亚 卓子超 +2 位作者 周宏 刘建成 王江超 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期627-636,共10页

船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造,焊接产生的残余应力复杂,易导致焊接结构断裂和疲劳失效。本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程,预测结果与测量结果... 船体外板结构多采用多层多道焊工艺建造,焊接产生的残余应力复杂,易导致焊接结构断裂和疲劳失效。本文采用轮廓法与基于并行计算技术的热-弹-塑性有限元研究Q235厚板多层多道对接接头内部残余应力分布及其变化过程,预测结果与测量结果吻合较好。预测结果表明,纵向残余应力在焊缝区为拉应力,沿接头宽度方向逐渐减小最终转变为压应力,正面焊缝中部区域拉应力值明显降低;横向残余应力在焊缝区上表面及背面填充处为拉应力,沿接头宽度方向逐渐降低,在正面焊缝中部区域为压应力;Z向残余应力主要存在于焊缝区,正面焊缝以压应力为主,背面焊缝以拉应力为主。厚板多层多道焊接过程中,残余应力变化是由于后一道焊缝对已焊的焊缝起到热处理作用导致的,焊缝接头残余应力分布由最后一道焊缝决定。 展开更多

关键词 多层多道对接焊 焊接残余应力 轮廓法 热-弹-塑性有限元

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火灾升温条件下船体加筋板极限承载能力分析 被引量：2

10

作者 张黎明 李源源 +1 位作者 薛鸿祥 唐文勇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1420-1427,共8页

考虑材料在不同温度下的热力学性能变化,结合热弹塑性有限元与弧长法,研究加筋板在不同受热模式下的高温失效特性以及单轴压缩剩余极限强度.数值分析结果表明:迎筋面受热模式较背筋面受热模式升温更快,更为危险;背筋面受热模式下,结构... 考虑材料在不同温度下的热力学性能变化,结合热弹塑性有限元与弧长法,研究加筋板在不同受热模式下的高温失效特性以及单轴压缩剩余极限强度.数值分析结果表明:迎筋面受热模式较背筋面受热模式升温更快,更为危险;背筋面受热模式下,结构易发生梁柱型失效;迎筋面受热模式下,结构失效表现为整体屈曲和筋的侧倾两种失效模式的叠加;当升温时间为140 s时,背筋面受热和迎筋面受热模式下的结构单轴压缩剩余极限强度分别衰减至常温的13%和5%. 展开更多

关键词 加筋板 热弹塑性有限元 弧长法 失效模式 剩余极限承载能力

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后倾式离心风机叶轮机器人焊接工艺优化 被引量：4

11

作者 王林 潘骏 +2 位作者 贺青川 丁炜 顾利威 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期2379-2387,共9页

在后倾式离心风机叶轮机器人焊接时,为了既保证焊缝质量又最大程度减小焊后变形量,综合运用热弹塑性有限元法和固有应变法对其焊接工艺进行优化。利用基于热弹塑性有限元法的Visual-Environment软件,结合双椭球热源模型对焊缝熔池情况... 在后倾式离心风机叶轮机器人焊接时,为了既保证焊缝质量又最大程度减小焊后变形量,综合运用热弹塑性有限元法和固有应变法对其焊接工艺进行优化。利用基于热弹塑性有限元法的Visual-Environment软件,结合双椭球热源模型对焊缝熔池情况进行数值模拟和实验验证,得到了最优焊接参数。在已知焊缝固有应变的情况下,采用基于固有应变法的Weld Planner软件对后倾式离心风机叶轮在不同焊接顺序和焊接方向下产生的变形进行了预测,得到了最优焊接顺序和焊接方向。运用得到的最优焊接工艺对后倾式离心风机叶轮进行试生产,其焊后变形情况与数值模拟得出的结果较为一致,满足产品的质量要求。 展开更多

关键词 风机叶轮 焊接变形 焊接工艺优化 数值模拟 热弹塑性有限元法 固有应变法

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超深气井完井管柱屈曲行为研究 被引量：12

12

作者 刘祥康 丁亮亮 +4 位作者 李玉飞 陆林峰 张林 罗伟 田璐 《石油机械》 北大核心 2020年第2期29-34,41,共7页

超深高温高压气井由于井筒温度高、压力高,井下管柱屈曲风险高,易造成管柱失效或冲蚀加剧等问题。通过超深高温高压气井管柱静力学分析发现热生产和热关井两个工况下管柱屈曲风险最大。鉴于此,针对热生产与热关井工况建立了用于分析两... 超深高温高压气井由于井筒温度高、压力高,井下管柱屈曲风险高,易造成管柱失效或冲蚀加剧等问题。通过超深高温高压气井管柱静力学分析发现热生产和热关井两个工况下管柱屈曲风险最大。鉴于此,针对热生产与热关井工况建立了用于分析两种苛刻工况下全井段油管柱屈曲问题的有限元力学模型,定量得出两种工况下全井段油管柱的屈曲形态、横向位移、油管柱-套管接触力、弯矩与扭矩等力学参数。研究结果发现:在热生产工况下,油管柱发生了不稳定的屈曲形态,在油管柱屈曲段的上部与下部位置,油管柱与套管的接触较为密集;在热关井工况下,油管柱相对只发生了轻微的纯正弦屈曲。所建立的模型可用于油管-套管屈曲损伤失效分析,可为优化现场生产工艺和延长油管柱寿命提供理论依据。 展开更多

关键词 完井管柱 热生产 热关井 屈曲行为 弹塑性力学 有限元分析

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