应变强化型移动式低温压力容器的安全性分析

对于移动式低温压力容器,应变强化技术可使内容器壁厚减薄,但也会导致不连续区结构应力增加,筒体中部发生较大的塑性变形,如何有效评估该类容器的安全性,是科学界及工程界都迫切需要解决的问题。以应变强化型移动式低温压力容器为研究对象,采用非线性有限元方法对该容器进行数值模拟,利用弹塑性分析方法对内、外容器进行强度校核。分析结果表明,该结构符合安全要求,筒体中部相比于其他部位塑性变形量大,易发生塑性垮塌和局部失效,应该合理的布置加强圈,增加结构的安全性。     

低温压力容器补强圈的优化设计北大核心

开孔结构作为低温压力容器最薄弱的部位,对其进行优化设计十分必要。采用ANSYS有限元分析软件,对圆柱筒体上相同管径的接管补强圈进行静力模拟分析。计算内容包括:补强圈最佳径厚比(半径长与厚度的比值);最佳补偿金属量。模拟结果表明:在径厚比为8. 7时,该比例补强圈对减少应力集中的效果最为显著;补强圈金属量增加,应力峰值降低;在控制补强圈直径上限大小的规定下,补强圈金属量为等面积补偿法所计算的补偿金属量的1. 4倍时,对减少结构应力峰值的效果较好且符合行业制造标准。可为低温压力容器开孔设计及生产制造提供参考。     

低温储罐夹层管路的应力分析与优化设计

采用有限元方法对某低温管道进行了详细的应力分析,提出了改进措施从而达到了降低应力的目的。在管道的直管段增加两个π型弯头,可以提高管道柔性。依靠经验的设计不能完全保证压力管道的安全可靠性,采用类似有限元方法的详细应力分析是有必要的。该文的结果对工程设计问题具有参考意义。     

使用ANSYS对惯性力作用下的低温绝热气瓶进行应力分析与优化

低温绝热气瓶为移动式压力容器,不仅承受静载荷的作用,还要承受移动工况下的惯性载荷作用。与传统的常规计算方法相比,有限元法更直观准确。文中使用ANSYS软件,对DPL450-175-1.37型低温绝热气瓶的结构建立有限元模型,对受惯性载荷的作用下进行应力分析,并对其应力集中区域进行了应力分类和评定。为低温绝热气瓶的结构设计起到一定的帮助作用。     

基于ANSYS的低温阀阀盖颈部长度传热学分析

分析了低温阀内部介质温度变化对填料函填料处密封的影响,通过假设对阀盖模型简化建模,利用ANSYS对模型进行传热学分析,得出不同长颈阀盖颈部长度所对应的填料函底部温度值的对应关系,并对模拟计算的长颈阀盖颈部长度值与其它标准规范及手册中所规定的数值进行对比分析,最终总结出影响长颈阀盖颈部长度数值的主要因素。     

应用有限元法对起吊螺栓的随机应力分析

产品装配过程中起吊螺栓连接产品和吊具，完成产品上升、翻转和下降等操作。文中用ANSYS软件分析模块分析起吊螺栓的应力，并根据螺栓尺寸、物理特性和载荷的随机分布，得到应力的随机分布。     

低温绝热压力容器蒸发率测试方法分析

蒸发率是评价低温绝热压力容器绝热性能的一项重要指标。文中在总结多年来开展低温绝热压力容器蒸发率测试经验和数据的基础上,从内容器温度平衡时间、环境温度变化、环境大气压力变化、流量计测量管径大小、测试场地振动等角度,分析了外界因素对蒸发率测试结果的影响规律,为正确开展蒸发率测量提供了操作方法,为后续标准的修订提供了数据支撑,可以方便测试者精确掌握被测产品绝热性能指标。     

基于ANSYS的传导冷却超导磁体系统的热分析

在传导冷却超导磁体系统中,超导磁体与系统其它部分的温度平衡过程是依靠固体间的热传导来实现热量传递的。由于超导磁体和冷屏等低温部件冷却条件的差异,将导致磁体内部各处和冷屏不同部位的温度分布不均匀。分析研究超导磁体系统的低温温度分布状况,对于低温系统的热设计和磁体的温度裕度设计具有重要意义。文中借助于ANSYS有限元分析软件,建立了一个大口径传导冷却超导磁体低温系统的稳态三维热分析模型,仿真了超导磁体和冷屏的空间温度场,得到了传导冷却超导磁体低温系统的热分布规律。该分析结果对于大口径传导冷却超导磁体的低温系统设计具有重要的参考价值。     

基于ANSYS的超导磁体机械结构的应力应变分析

为合理设计超导磁体机械结构,保证磁体正常运行,机械结构的应力分析在磁体设计中起到非常重要的作用.借助于ANSYS有限元分析软件,给出一了个5T超导磁体机械结构的受力分析,讨论了超导磁体内部电磁力对不同材料的机械结构所产生的应力和应变.结果表明,由磁体内部电磁力引起的机械结构的最大应力和应变,出现在磁体芯筒的中间部位,最...     

低温阀门冷态试验的稳态传热模拟与分析

利用有限元分析软件ANSYS对为控制20 K温度的氦气而设计的低温阀门在正常运行和冷态试验状态下的温度场进行模拟与分析。针对冷态试验状态下拉杆处出现冻结的问题,提出在上阀体处添加绝热层的方案,通过进一步的模拟计算预测其改进的效果。     

小阻尼封闭空间声压级灵敏度分析与优化设计

本文研究了小阻尼界面封闭空间低频声学有限元分析、灵敏度分析和优化设计问题。分别用模态法和直接法计算了封闭空间内声压级响应，并推导了声压级响应对声空间边界形状控制参数的灵敏度分析公式，在此基础上建立了小阻尼空间声学问题的优化模型，同时给出了优化求解算法，并在JIFEX软件中进行了程序实现。本文提出的灵敏度分析和优化设计方法可以使声场的边界布局更为合理，从而达到改进小阻尼界面封闭空间声学性能的目的。数值算例验证了本文提出的灵敏度分析和优化算法的有效性。     

低温接收机的应用及结构设计要点

介绍了低温接收机应用场合,真空罩组件及主要部件的结构设计要点和计算方法.     

低温储罐充液后夹层压力变化规律

低温储罐在充液后内罐因温度下降而冷缩,夹层空间增大,同时夹层温度也将下降,综合作用使夹层真空度升高及绝对压力下降,这对低温容器绝热是有利的。为了计算充液后夹层压力的大小,研究了低温容器充液后内罐冷缩及夹层温度变化情况,给出了夹层压力的计算公式。实例计算表明充液后夹层压力下降显著。     

低温容器夹层真空度对内罐压升率的影响研究

针对低温容器夹层真空失效工况,建立了低温容器夹层真空度与通过内罐壁面热流密度的理论模型,结合ANSYS-FLUENT软件对某立式低温容器内的液氮蒸发过程进行了仿真模拟,研究了初始充满率为50%时,低温容器内罐空间温度及压力随夹层真空度变化的规律。结果表明,随着夹层真空度降低,通过低温容器内罐壁面的平均热流密度增大,内罐中液体温度升高速率增大;当夹层真空完全失效时,内罐压升率分别是夹层真空度为10-3 Pa、1 Pa和10 Pa时的10.4倍、5倍和1.2倍。     

基于ANSYS优化设计的蒸发器异型管板工程图的实现

基于制冷装置蒸发器异型管板无设计标准可依的现状,文中介绍开发的蒸发器异型管板辅助设计系统。在蒸发器异形管板三维优化设计模型的基础上,采用Visual Basic对ANSYS及AutoCAD软件进行二次开发,从三维造型图提取尺寸数据,实现了蒸发器异形管板二维工程图的快速生成,为企业快速响应市场奠定基础。     

环境压力对低温绝热气瓶蒸发率修正的试验研究

主要研究了环境压力对低温容器蒸发率的影响。在理论分析的基础上,使用容积为180L高真空多层绝热的低温容器,以液氮作为充装介质对5组不同环境压力下的蒸发气体量进行测量。结果表明,容器的蒸发率随环境压力的升高而增大,汽化潜热的是影响蒸发率变化的主要因素。为修正大气压力对低温容器蒸发率的影响起到了参考作用。     

CFETR中心螺线管超导模型线圈预紧机构的优化设计及分析

介绍了中国聚变工程实验反应堆(CFETR)中心螺线管(CS)超导模型线圈,其主要包括Nb3Sn线圈、NbTi线圈、预紧机构、缓冲区、接头、接头支撑、冷却氦管和氦管支撑等部件。CS模型线圈预紧机构由15个预紧梁、30根预紧杆和支撑板组成。在室温下对预紧机构施加75MN的预紧力,基于ANSYS的电磁分析及优化设计模块进行了预紧机构优化设计和力学分析。力学分析结果表明,预紧机构满足使用要求。