高温法兰连接结构的有限元模拟及安全评定 被引量：11

1

作者 郑小涛 王明伍 +2 位作者 喻九阳 程诗 林纬 《化工设备与管道》 CAS 2014年第6期5-9,共5页

利用ANSYS软件分析了高温螺栓法兰连接系统在预紧、承压及热-机操作工况下的应力和变形行为,并基于强度分析和密封分析对螺栓法兰连接进行了安全评定。结果表明:不同工况下,应力具有相似的分布规律,法兰最大应力在螺母与法兰接触面的内... 利用ANSYS软件分析了高温螺栓法兰连接系统在预紧、承压及热-机操作工况下的应力和变形行为,并基于强度分析和密封分析对螺栓法兰连接进行了安全评定。结果表明:不同工况下,应力具有相似的分布规律,法兰最大应力在螺母与法兰接触面的内侧,上、下法兰应力分布具有对称性;螺栓应力呈现拉弯组合形变,最大应力出现在由中间向两端第一个螺纹根部;垫片应力在各工况下均呈现为外大内小,密封面压力均大于满足密封要求的最小压紧力,法兰的转角均小于0.3o,满足法兰刚度要求,强度分析和密封分析均满足要求,具有良好的紧密性,给出了一种工程分析方法。 展开更多

关键词 有限元 法兰连接 紧密性 安全评定

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高速离心泵启动过程的仿真与优化 被引量：1

2

作者 王彦伟 汪自成 李育房 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期67-71,共5页

为研究离心泵启动过程中泵内的流场和外特性变化,首先使用CFD软件提供的二次开发接口,通过编写cel函数来精准加载流量和转速变化规律,从而模拟启动整个变化过程。数值模拟结果表明:在启动初期扬程和效率均会出现脉冲现象,针对此脉冲现... 为研究离心泵启动过程中泵内的流场和外特性变化,首先使用CFD软件提供的二次开发接口,通过编写cel函数来精准加载流量和转速变化规律,从而模拟启动整个变化过程。数值模拟结果表明:在启动初期扬程和效率均会出现脉冲现象,针对此脉冲现象进行改善,对离心泵的结构参数进行改变,如叶片包角、出口宽度等,并且将不同结构参数的仿真结果构建成神经网络,使用遗传算法找出最优解,以实现泵初期扬程、效率脉冲的减小。发现扬程脉冲减小3.21 m,效率脉冲降低2.87%。 展开更多

关键词 离心泵 cel函数 扬程脉冲 效率脉冲 神经网络 遗传算法

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结合S-N曲线和断裂力学的焊接结构疲劳寿命分析 被引量：19

3

作者 魏国前 岳旭东 +1 位作者 党章 何毅斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期23-27,共5页

针对焊接结构的疲劳裂纹演化过程,将焊接结构的疲劳寿命定义为裂纹萌生寿命Ni和裂纹扩展寿命N_p之和,提出一种结合S-N曲线和断裂力学理论的疲劳寿命分析方法.采用等效结构应力法和99%下限主S-N曲线计算焊接结构的裂纹萌生寿命,并将这一... 针对焊接结构的疲劳裂纹演化过程,将焊接结构的疲劳寿命定义为裂纹萌生寿命Ni和裂纹扩展寿命N_p之和,提出一种结合S-N曲线和断裂力学理论的疲劳寿命分析方法.采用等效结构应力法和99%下限主S-N曲线计算焊接结构的裂纹萌生寿命,并将这一阶段结束时的裂纹看作为半椭圆表面裂纹.采用Paris裂纹扩展模型和半椭圆表面裂纹应力强度因子ΔK计算裂纹扩展寿命N_p.参照某起重机走行梁的疲劳试验结果进行对比和验证研究.结果表明,等效结构应力可以较好地表征复杂焊接结构的裂纹萌生特性,结合S-N曲线和断裂力学的疲劳寿命计算结果与试验结果具有较好的一致性. 展开更多

关键词 焊接结构 疲劳寿命 等效结构应力 S-N曲线 断裂力学

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立式捏合机桨叶结构参数对混合釜流场影响的仿真分析 被引量：9

4

作者 梁建 李锡文 +3 位作者 史铁林 詹小斌 杨屹立 杨红 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期347-352,共6页

为揭示立式捏合机桨叶几何结构参数与混合釜流场之间的关系,以1 L两桨立式捏合机为研究对象,采用计算流体力学ANSYS Fluent 14.5软件对立式捏合机进行了三维模型仿真研究,分析了桨叶结构参数(桨桨间隙、桨叶螺旋角)的改变对混合物料挤... 为揭示立式捏合机桨叶几何结构参数与混合釜流场之间的关系,以1 L两桨立式捏合机为研究对象,采用计算流体力学ANSYS Fluent 14.5软件对立式捏合机进行了三维模型仿真研究,分析了桨叶结构参数(桨桨间隙、桨叶螺旋角)的改变对混合物料挤压应力和剪切应力的影响。结果表明,增大桨桨间隙可减小桨叶对混合物料的挤压应力和剪切应力,空心桨螺旋角分别为40°、45°、50°,桨桨间隙由1.0 mm增加到3.0 mm,挤压应力、剪切应力分别平均减小了82.4%、57.23%;增大桨叶螺旋角可增大桨叶对混合物料的挤压应力和剪切应力,空心桨间隙分别为1.0、2.0 mm,桨叶螺旋角由35°增加到55°,挤压应力、剪切应力分别平均增加了92.8%、55.7%。 展开更多

关键词 立式捏合机 桨叶 几何结构参数 层流 固体推进剂 动网格

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立式捏合机桨叶结构参数对扭矩和功率特性的影响 被引量：5

5

作者 梁建 李锡文 +1 位作者 詹小斌 杨红 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期789-796,共8页

立式捏合机搅拌桨叶由空心桨和实心桨组成．桨叶对混合物料的捏合与搅拌作用需要消耗扭矩和功率。以1L两桨立式捏合机为研究对象，采用Fluent计算流体力学软件仿真，分析了桨叶（空心桨、实心桨）结构参数（桨桨间隙、桨叶螺旋角）对装... 立式捏合机搅拌桨叶由空心桨和实心桨组成．桨叶对混合物料的捏合与搅拌作用需要消耗扭矩和功率。以1L两桨立式捏合机为研究对象，采用Fluent计算流体力学软件仿真，分析了桨叶（空心桨、实心桨）结构参数（桨桨间隙、桨叶螺旋角）对装叶扭矩和功率特性的影响。结果表明，减小桨桨间隙或增加桨叶螺旋角，均可使空心桨叶消耗扭矩增大，导致捏合机功率输入增大；减小桨叶螺旋角，可增加桨叶捏合螺旋面积，延长桨桨捏合区桨叶对混合物料的捏合作用时间。桨桨间隙取1．5—2mm时，桨叶螺旋角取35°消耗功率最小；桨桨间隙取1mm时，桨叶螺旋角取45°消耗功率最小。 展开更多

关键词 立式捏合机 桨叶 扭矩 功率

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十字焊接接头疲劳试验与宏观断口分析 被引量：7

6

作者 魏国前 胡政豪 +1 位作者 党章 何毅斌 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第12期5-8,20,共5页

疲劳断口的宏观分析是焊接结构疲劳试验和失效分析的有效手段,但一直未获得应得的重视,原因在于较难出现肉眼可识别的海滩条带。基于勾线法原理,研究了标记载荷对生成海滩条带的影响,制定了3种标记载荷谱,开展了十字焊接接头的拉伸疲劳... 疲劳断口的宏观分析是焊接结构疲劳试验和失效分析的有效手段,但一直未获得应得的重视,原因在于较难出现肉眼可识别的海滩条带。基于勾线法原理,研究了标记载荷对生成海滩条带的影响,制定了3种标记载荷谱,开展了十字焊接接头的拉伸疲劳试验。试验结果表明,标记载荷的幅值、平均值和循环次数是影响海滩条带生成效果的重要因素,保留载荷最大值的半幅标记载荷谱容易获得较明显的疲劳海滩条带。宏观断口分析发现了3种基本的裂纹演变形态,揭示了初始裂纹萌生位置及其数量是影响裂纹演变形态的主要因素。 展开更多

关键词 十字焊接接头 疲劳试验 断口分析 焊趾 多裂纹

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纵向受载T形焊接接头结构应力构造方法分析 被引量：2

7

作者 董亚飞 魏国前 +2 位作者 漆金贤 余茜 何毅斌 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期31-34,共4页

针对纵向受载的非承载型T形焊接接头的疲劳问题,提出一种纵向结构应力构造方法.该方法将焊接接头截面上节点载荷等效为单元边界上的线载荷,根据力平衡原理建立膜应力和弯曲应力解析式,基于母材厚度和焊缝高度提出等效板厚的构造方式,进... 针对纵向受载的非承载型T形焊接接头的疲劳问题,提出一种纵向结构应力构造方法.该方法将焊接接头截面上节点载荷等效为单元边界上的线载荷,根据力平衡原理建立膜应力和弯曲应力解析式,基于母材厚度和焊缝高度提出等效板厚的构造方式,进一步构造并求解焊趾处纵向结构应力.通过纵向受载的非承载型T形焊接接头疲劳试验结果进行验证.结果表明,文中提出方法在分析焊接接头局部纵向受载的焊接结构时优势明显,并可根据Dong提出的平衡等效结构应力修正方式和主S-N曲线进行疲劳评定. 展开更多

关键词 纵向受载 结构应力 疲劳寿命 T形焊接接头

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循环内压载荷下厚壁圆筒的棘轮极限 被引量：2

8

作者 彭红宇 郑小涛 +2 位作者 喻九阳 徐建民 王成刚 《压力容器》 2015年第8期21-25,共5页

在循环内压载荷下,采用非循环法等方法推导了不同壁厚下厚壁圆筒的棘轮极限解析解,提出了相应的设计方法,并采用有限元方法进行了验证。理论解与有限元分析结果吻合良好。结果表明,此方法可用于循环内压载荷及类似工况下厚壁圆筒的棘轮... 在循环内压载荷下,采用非循环法等方法推导了不同壁厚下厚壁圆筒的棘轮极限解析解,提出了相应的设计方法,并采用有限元方法进行了验证。理论解与有限元分析结果吻合良好。结果表明,此方法可用于循环内压载荷及类似工况下厚壁圆筒的棘轮极限设计,具有一定的工程价值。 展开更多

关键词 棘轮极限 解析解 厚壁圆筒 有限元法

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高速离心泵叶轮动态特性分析 被引量：13

9

作者 王彦伟 朱启培 李育房 《流体机械》 CSCD 北大核心 2022年第7期37-43,49,共8页

为了研究离心泵叶轮在启动过程以及流体作用力下的动态特性,采用单向流固耦合的方法获取离心泵启动过程中叶轮的动态特性,分析了不同工况下稳态径向力的分布规律以及非定常流动下叶轮所受瞬态径向力的变化规律,并通过谐响应分析获取叶... 为了研究离心泵叶轮在启动过程以及流体作用力下的动态特性,采用单向流固耦合的方法获取离心泵启动过程中叶轮的动态特性,分析了不同工况下稳态径向力的分布规律以及非定常流动下叶轮所受瞬态径向力的变化规律,并通过谐响应分析获取叶轮在瞬态径向力下所产生的结构振动特性。研究发现:叶轮在启动阶段所受径向力先急剧增大而后减小,最后稳定到30 N处波动,其振动幅值先急剧增大后减小到0.01 mm处后稳定波动;非定常流动作用下叶轮所受瞬态径向力出现周期性变化,在频率为101.67,610 Hz处,叶轮振动幅值明显增大,表明在这2个频率处叶轮易出现振动失稳。 展开更多

关键词 离心泵 叶轮 启动过程 非定常流动 径向力

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循环内压下球形封头开孔接管的安定评估方法 被引量：1

10

作者 郑小涛 陈瑶 +3 位作者 喻九阳 徐建民 王成刚 林纬 《压力容器》 2014年第12期18-22,共5页

基于有限元软件Abaqus系统,研究了开孔半径和开孔位置因素对球形封头在循环内压下弹性安定极限载荷的影响,提出了相应的经验评估方法。验证结果表明,安定评估方法可较好地评定循环内压下开孔球形封头的安定性。

关键词 球形封头 安定性 极限载荷 开孔

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铸造起重机金属结构的疲劳评定方法研究 被引量：3

11

作者 魏国前 施棋博 刘京 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第9期128-131,共4页

铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应... 铸造起重机金属结构的疲劳裂纹源主要位于构造形状突变区域的焊趾部位,裂纹从焊趾处萌生并扩展,因此必须引入局部应力概念对其进行疲劳评定。针对某在役铸造起重机金属结构,分别采用基于中值主S-N曲线的等效结构应力法和基于等效结构应力强度因子的断裂力学法,估算了端梁结构4条主焊缝危险点的疲劳寿命。结合铸造起重机实测裂纹数据进行了反推计算,获得了等效结构应力法的适用S-N曲线和断裂力学法的适用初始裂纹表面长度。研究表明,常规参数的等效结构应力法和断裂力学法是一般焊接结构疲劳评定的有效方法,但针对焊缝质量有特殊要求的重要焊接结构,必须采用合理的参数才能获得较准确的估算结果。 展开更多

关键词 铸造起重机 疲劳评定 等效结构应力 等效结构应力强度因子

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流体透过颗粒层的全流态流动规律的构建 被引量：1

12

作者 夏新念 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期63-66,共4页

以Dupuit粉体层假定为基础建立数学物理模型,依据相对运动原理和相似运动规律,将流体透过颗粒层的流动与流体在当量平行细管中的流动及流体绕颗粒的绕流运动相比拟,发现它们之间的相似性与一致性。再从流体力学基本理论出发,通过对现有... 以Dupuit粉体层假定为基础建立数学物理模型,依据相对运动原理和相似运动规律,将流体透过颗粒层的流动与流体在当量平行细管中的流动及流体绕颗粒的绕流运动相比拟,发现它们之间的相似性与一致性。再从流体力学基本理论出发,通过对现有理论成果归纳与实验数据的重新整理,提炼出新型的流体透过颗粒层的全流态流动规律,从逻辑上统一了流体透过颗粒层流动规律的推理模式,在形式上更新了该流动规律的表现形式,初步完成了对该问题逻辑关联式的重置。 展开更多

关键词 流体透过颗粒层流动 全流态流动规律 固定床 均匀随机空隙 逻辑关联式

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立式捏合机桨叶扭矩特性的CFD仿真研究 被引量：9

13

作者 梁建 杨红 +2 位作者 魏佳 李锡文 史铁林 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期78-83,共6页

桨叶是立式捏合机的重要部件,其直接关系到立式捏合机混合效率及混合扭矩。采用CFD方法研究了立式捏合机工艺参数(转速、转动模式)及桨叶结构参数(桨桨间隙)变化对空心桨瞬时扭矩和平均扭矩的影响。研究结果表明,桨叶瞬时扭矩与空心桨... 桨叶是立式捏合机的重要部件,其直接关系到立式捏合机混合效率及混合扭矩。采用CFD方法研究了立式捏合机工艺参数(转速、转动模式)及桨叶结构参数(桨桨间隙)变化对空心桨瞬时扭矩和平均扭矩的影响。研究结果表明,桨叶瞬时扭矩与空心桨和实心桨相对位置有关,桨叶转速只影响桨叶瞬时扭矩值,桨叶平均扭矩与桨叶转速呈线性关系;混合物料为牛顿体流体时,不同转动模式(正转、反转)对桨叶平均扭矩的影响较小。 展开更多

关键词 立式捏合机 扭矩 牛顿体流 桨叶

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基于多元高斯分布的零件尺寸异常检测 被引量：1

14

作者 吴林慧 何毅斌 +2 位作者 陈宇晨 杜伟 汪强 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第4期92-95,共4页

针对零件尺寸异常检测中废品样本难以获取,并且特征维度不高的特点,提出一种建立基于数据分布特性的多元高斯分布模型对零件尺寸是否超差进行异常检测的方法。首先,通过利用极大似然估计计算模型的参数;其次,为了简化协方差矩阵求逆时... 针对零件尺寸异常检测中废品样本难以获取,并且特征维度不高的特点,提出一种建立基于数据分布特性的多元高斯分布模型对零件尺寸是否超差进行异常检测的方法。首先,通过利用极大似然估计计算模型的参数;其次,为了简化协方差矩阵求逆时的复杂性,使用平方根分解优化模型;最后,利用问题转化后的改进粒子群优化算法求解最优阈值。实验中将零件的长、宽、圆的大小作为模型的输入,通过真实数据验证该方法的准确率达到97.5%,耗时缩短到2.433 s,性能显著提升,表明此方法可以有效应用于尺寸超差故障检测。 展开更多

关键词 异常检测 多元高斯分布 极大似然估计 平方根分解 粒子群优化算法

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内压作用下多重增强钢塑复合管力学性能分析

15

作者 胡名震 吕杰 +2 位作者 袁蓓 刘文俊 师俊 《压力容器》 2025年第6期25-34,共10页

针对多重增强钢塑复合管(MRSPCP)短时内压承载能力的预测方法开展研究。通过单轴拉伸试验获取各部件材料属性,其中,钢丝因编织工艺导致变形而无法直接得出其应力-应变关系,采用反演计算确定等效力学参量;对DN315型号MRSPCP开展短时爆破... 针对多重增强钢塑复合管(MRSPCP)短时内压承载能力的预测方法开展研究。通过单轴拉伸试验获取各部件材料属性,其中,钢丝因编织工艺导致变形而无法直接得出其应力-应变关系,采用反演计算确定等效力学参量;对DN315型号MRSPCP开展短时爆破试验,以评估其力学性能,平均爆破压力为3.83 MPa,同时根据失效试样破坏特征将钢丝网断裂总结为失效判据;创建MRSPCP有限元分析模型,模拟得到钢丝网失效时的爆破失效压力为3.66 MPa。结果表明,有限元结果与试验结果的相对误差仅为-4.44%,表明有限元模型正确有效,钢丝网断裂失效判据合理。进一步基于有限元模型,分析了钢丝直径、管壁厚度、钢丝缠绕角度改变时,管材内压承载能力的变化趋势,为MRSPCP设计方法的提出与结构的优化提供了理论基础。 展开更多

关键词 多重增强钢塑复合管 反演计算 爆破试验 有限元模型 失效分析

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