發(fā)布時(shí)間：2020-04-17 06:09

【摘要】：三通作為重要的壓力管道元件廣泛用于石油化工、電力和油氣輸送等行業(yè)中,由于其幾何形狀復(fù)雜和數(shù)學(xué)分析上的困難,至今仍沒有成熟簡便的應(yīng)力計(jì)算方法。鑒于管道三通的破壞常表現(xiàn)為塑性失效,因此,管道三通的塑性極限載荷成為工程中重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。本文采用有限元分析的方法,在對(duì)純彎矩作用下無缺陷三通進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,詳細(xì)地研究了單一彎矩及不同比例內(nèi)壓彎矩聯(lián)合作用時(shí)對(duì)三通塑性極限載荷的影響。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下: (1)建立了無缺陷焊制管道三通的三維有限元計(jì)算模型,編制出適合本課題需要的有限元前處理程序。 (2)建立了無缺陷三通塑性極限彎矩有限元解數(shù)據(jù)庫,研究了不同幾何尺寸對(duì)三通塑性極限彎矩的影響規(guī)律。
【圖文】：

帶直管的有限元模型其極限載荷值要比不帶的偏小。顯然不帶直管的有限元計(jì)算模型所得結(jié)果與工程實(shí)際不相符，，因此，對(duì)所有承受彎矩載荷的三通，均應(yīng)考慮直管對(duì)三通應(yīng)力和變形的影響，本文在后續(xù)的研究中均在支、主管端增加長度大于 3 倍直徑的直管段。2.4 單元類型及材料的確定2.4.1 單元類型的確定工業(yè)管道三通多為薄壁管殼結(jié)構(gòu)，可以選用殼單元建立有限元模型，但由于板殼有限元只能給出一次應(yīng)力加二次應(yīng)力，不能很好地反映應(yīng)力沿管壁厚的變化規(guī)律[38]，本文不采用此種單元。

本文考慮三通自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在支、主管相貫區(qū)部減薄缺陷區(qū)適當(dāng)增加單元密度，距離過渡區(qū)和缺陷減薄區(qū)較遠(yuǎn)的支管端部，網(wǎng)格劃分相對(duì)稀疏。無缺陷三通網(wǎng)格劃分具體見圖 2-7 所示沿支、主管軸線方向，采用向相貫線逐漸加密的方式；沿厚度方向，貫區(qū)劃分三層單元，其它區(qū)域使用單層網(wǎng)格。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH136

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張正國;;ARJ21-700試飛近況[J];國際航空;2010年08期

2 N.Ghareeb;杜瑛卓;柴玉梅;陳恩靈;;風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈疲勞分析[J];風(fēng)能;2010年02期

3 郭君;朱楓;崔杰;姚熊亮;;船舶碰撞過程中帶板梁結(jié)構(gòu)剪切破壞機(jī)理初探[J];振動(dòng)與沖擊;2011年08期

4 ;石家莊公交[J];城市公共交通;2010年12期

5 薛辰;曹蛟龍;;Game Changer 3.6兆瓦機(jī)型是一款什么樣的產(chǎn)品[J];風(fēng)能;2011年06期

6 呂巖松;郭日修;;縮減彈性模量有限元法計(jì)算加肋軸對(duì)稱組合殼的極限載荷[J];船舶力學(xué);2011年08期

7 王瑋;苗海濱;徐巖;;制氫裝置三通開裂原因分析[J];設(shè)備管理與維修;2011年S1期

8 李晟;;三捷河水質(zhì)狀況及治理對(duì)策研究[J];能源與環(huán)境;2011年03期

9 石文;;波音如何處理787研制過程中的結(jié)構(gòu)損傷[J];國際航空;2010年03期

10 崔建國;趙朋元;董世良;劉利秋;石鵬;譚峰;;飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件疲勞壽命預(yù)測技術(shù)研究[J];沈陽航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉協(xié)權(quán);倪新華;焦耀斌;;用雙剪強(qiáng)度理論計(jì)算拉壓異性材料薄圓環(huán)的極限載荷[A];“力學(xué)2000”學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2000年

2 程光旭;賀華;王學(xué)文;;一種新的含表面裂紋寬板焊縫不匹配試樣極限載荷分析模型[A];第五屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

3 賀小華;生建文;王波;薛吉林;周昌玉;;含內(nèi)凹坑高溫壓力管道極限載荷及安全評(píng)定方法研究[A];壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)研究——第七屆全國壓力容器設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第七屆中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)壓力容器分會(huì)設(shè)計(jì)委員會(huì)委員會(huì)議論文集[C];2010年

4 王海英;周昂;潘黛岱;胡松濤;王剛;李緒泉;劉國丹;;25T豪華軟臥車送風(fēng)系統(tǒng)中特殊三通局部阻力系數(shù)測試[A];山東土木建筑學(xué)會(huì)建筑熱能動(dòng)力專業(yè)委員會(huì)第十二屆學(xué)術(shù)交流大會(huì)論文集[C];2008年

5 朱亞軍;顧伯勤;;Ω環(huán)焊接墊片極限載荷的近似計(jì)算[A];第五屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

6 錢才富;陳朝暉;姚琳;;Ω型膨脹節(jié)在內(nèi)壓作用下極限承載能力分析[A];第二屆中國CAE工程分析技術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 李光華;;壓力管道三通有限元分析[A];中國土木工程學(xué)會(huì)水工業(yè)分會(huì)結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)四屆四次會(huì)議論文集[C];2007年

8 劉迎來;;管道工程用三通泄漏失效分析及處理對(duì)策[A];2007年中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

9 姚佐權(quán);張偉;陳學(xué)東;楊鐵成;;含局部減薄壓力管道的極限載荷試驗(yàn)研究[A];第五屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

10 段志祥;沈士明;;內(nèi)壓與平面閉合彎矩聯(lián)合作用下彎管極限載荷研究[A];第六屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議壓力容器先進(jìn)技術(shù)精選集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 本報(bào)記者集體采寫;一慢二看三通過[N];中國保險(xiǎn)報(bào);2001年

2 本報(bào)記者 王義偉;臺(tái)灣作秀小三通[N];中華工商時(shí)報(bào);2000年

3 本報(bào)記者王義偉;三通誰也擋不住[N];中華工商時(shí)報(bào);2002年

4 記者王義偉;三通話題再成熱點(diǎn)[N];中華工商時(shí)報(bào);2002年

5 黃湘源;三通揮淚別金路[N];廠長經(jīng)理日?qǐng)?bào);2001年

6 何曉睛;種桃與吃桃[N];中華工商時(shí)報(bào);2000年

7 易冉;三通，上海地位最優(yōu)越 科研，合作首選是上海[N];聯(lián)合時(shí)報(bào);2000年

8 高文錄　張海波;ARJ21——700全機(jī)靜力極限載荷試驗(yàn)審查成功[N];中國航空?qǐng)?bào);2010年

9 壽建敏 朱建輝;三通促發(fā)展[N];國際經(jīng)貿(mào)消息;2002年

10 黃國虎;三通成型液壓機(jī)投產(chǎn)[N];中國石化報(bào);2002年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳孫藝;異徑管應(yīng)力分析及極限載荷的研究[D];華東理工大學(xué);2006年

2 楊璞;根土復(fù)合體極限載荷的數(shù)值計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)研究[D];清華大學(xué);2008年

3 薛小龍;壓力管道在線焊接技術(shù)的研究[D];南京工業(yè)大學(xué);2006年

4 孫杰;航空整體結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工變形校正理論和方法研究[D];浙江大學(xué);2003年

5 廖猜猜;極限載荷條件下的風(fēng)力機(jī)葉片鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（工程熱物理研究所）;2012年

6 鄭小濤;復(fù)雜條件下結(jié)構(gòu)的安定性分析與評(píng)價(jià)方法研究[D];華東理工大學(xué);2011年

7 宋虎堂;蜂窩緊湊結(jié)構(gòu)螺旋板換熱器[D];華東理工大學(xué);2010年

8 陳曉平;發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸疲勞極限載荷預(yù)測方法研究[D];浙江大學(xué);2011年

9 商曉;女性盆底在體生物力學(xué)研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2011年

10 王曉春;金屬材料韌性斷裂模式的分析及其在壓力容器中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王旭;受外載作用三通的有限元分析[D];吉林大學(xué);2005年

2 甘家貴;含局部減薄高溫管道的極限載荷研究[D];華東理工大學(xué);2011年

3 景國泉;埋地管道的極限載荷計(jì)算與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[D];南京工業(yè)大學(xué);2003年

4 孫鑫;T型三通和圓弧型三通流場的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

5 王曉芳;基于極限載荷的在用含未焊透缺陷壓力管道安全性分析[D];浙江大學(xué);2010年

6 湯宏博;鑄鐵水平連鑄系統(tǒng)壓斷機(jī)和切割機(jī)的研究[D];西安理工大學(xué);2003年

7 林桂霞;中厚壁圓管軸壓屈曲極限變形理論研究[D];吉林大學(xué);2005年

8 姚琳;Ω形波紋管膨脹節(jié)極限載荷的研究[D];北京化工大學(xué);2006年

9 鄭艷宏;經(jīng)籍會(huì)通研究[D];河北師范大學(xué);2007年

10 張新平;基于參考應(yīng)力法的蠕變斷裂參量C~*估算與工程應(yīng)用[D];南昌大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2630552