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定距柱正方形排列的螺旋板式换热器的外压稳定性研究

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化工设备与管道 2022年第4期59卷 12-18页

作者：陆怡刘欢卫渊钊王园春金旭好文婷常州大学机械与轨道交通学院江苏常州213164

螺旋板作为螺旋板式换热器的主要承压元件,同时受到内压和外压作用,当相邻两通道的压力差达到临界压力时,螺旋板会被压瘪而出现失稳。简化螺旋板模型,利用正交设计的方法,确定了25组带定距柱螺旋板的结构尺寸,并进行非线性屈曲分析。根... 详细信息

螺旋板作为螺旋板式换热器的主要承压元件,同时受到内压和外压作用,当相邻两通道的压力差达到临界压力时,螺旋板会被压瘪而出现失稳。简化螺旋板模型,利用正交设计的方法,确定了25组带定距柱螺旋板的结构尺寸,并进行非线性屈曲分析。根据分析结果将结构尺寸参数进行无量纲化,并通过多元非线性回归确定了螺旋板外压临界压力的理论计算公式,讨论螺旋板结构参数与临界压力之间的关系,为工程上螺旋板式换热器的外压稳定性设计提供指导。研究结果表明,螺旋板临界压力理论公式的计算误差小于±10%,符合工程应用的精度。

关键词：螺旋板外压稳定性定距柱理论计算

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水电站输水钢管外压稳定性试验研究

水利水电技术 2002年第12期33卷 61-62页

作者：马文英路明史长莹华北水利水电学院河北邯郸056021

1问题的提出随着无污染、低成本、再生型水能资源的大力开发,水电站建设中压力钢管的HD(H为作用水头,D为管径)值日益向巨型(HD＞1 200)、超巨型(HD＞3000)化发展.

关键词：水电站输水钢管外压稳定性试验模型设计临界外压比尺

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加强圈包角对罐车容器外压稳定性影响研究

压力容器 2016年第11期33卷 33-38页

作者：詹晶惠虎董樑华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

LNG冷冻液化气体运输罐车外容器外壁通常会设加强圈来保证容器外压稳定性,加强圈包角大小必然会对外压稳定性产生影响。采用有限元屈曲分析方法,针对LNG低温液体运输罐车外容器,分析了加强圈包角变化对外压容器稳定性的影响规律。结果表... 详细信息

LNG冷冻液化气体运输罐车外容器外壁通常会设加强圈来保证容器外压稳定性,加强圈包角大小必然会对外压稳定性产生影响。采用有限元屈曲分析方法,针对LNG低温液体运输罐车外容器,分析了加强圈包角变化对外压容器稳定性的影响规律。结果表明:当包角大于150°时,随着加强圈包角增大,压力容器失稳压力明显增加。

关键词：外压稳定性 LNG低温液体运输罐车屈曲分析加强圈

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考虑制造影响的凝汽器壳体外压稳定性分析

化工设备与管道 2017年第2期54卷 -页

作者：王珂裘小裕钱小东俞志俊杭州中能汽轮动力有限公司杭州310018

正常工况下,凝汽器壳程在真空下操作,属于外压工况。为研究外载荷作用下凝汽器外壳的稳定性,建立了凝汽器外壳非线性屈曲分析方法,分析了结构对屈曲载荷的影响,并选择制造引起的壳体不圆度为预加缺陷,通过比较屈曲载荷等参数的变化规律... 详细信息

正常工况下,凝汽器壳程在真空下操作,属于外压工况。为研究外载荷作用下凝汽器外壳的稳定性,建立了凝汽器外壳非线性屈曲分析方法,分析了结构对屈曲载荷的影响,并选择制造引起的壳体不圆度为预加缺陷,通过比较屈曲载荷等参数的变化规律,考察制造因素对外压稳定性的影响。结果表明,凝汽器外壳属于极值屈曲;进汽口结构对屈曲载荷的影响最为显著;热井结构能够在一定程度上平衡壳体两侧缺陷,弱化进汽口带来的影响,小幅提高外压稳定性;外壳的外压稳定性对不圆度的敏感性较低。

关键词：凝汽器外压稳定性缺陷非线性屈曲

三维四向整体编织碳/环氧复合材料圆锥壳体的外压稳定性研究

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强度与环境 2002年第1期29卷 17-19,34页

作者：徐孝诚孙鹏军马斌捷陈小庆北京特殊机电研究所北京100076 北京强度环境研究所北京100076

本文给出了两个三维四向整体编织碳 /环氧复合材料圆锥壳体临界外压的试验结果 ,进一步验证了三维四向整体编织复合材料壳体临界外压计算方法。计算结果与试验结果相符较好 ,计算时试验修正系数可取 0 .8。

关键词：三维回向整体编织复合材料圆锥壳体外压稳定性计算临界外压 MSC/PATRAN MSC/NASTRAN

基于Ansys Workbench的波纹管外压稳定性研究

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基于Ansys Workbench的波纹管外压稳定性研究

第十届全国压力容器学术会议

作者：孙瑞晨牛玉华潘兹兵南京晨光东螺波纹管有限公司

针对外压波纹管稳定性进行研究,依据经验公式计算临界失稳压力,同时介绍了波纹管外压临界载荷的有限元计算方法。提取预拉伸作用下外压波纹管的刚度变化曲线,总结波纹管外压失稳规律。通过数值计算方法研究了波纹管不同壁厚、口径、波... 详细信息

针对外压波纹管稳定性进行研究,依据经验公式计算临界失稳压力,同时介绍了波纹管外压临界载荷的有限元计算方法。提取预拉伸作用下外压波纹管的刚度变化曲线,总结波纹管外压失稳规律。通过数值计算方法研究了波纹管不同壁厚、口径、波高、层数以及预变形对外压稳定性的影响。对比计算结果,提出外压膨胀节波纹管设计的合理建议。

关键词：有限元波纹管外压稳定性非线性屈曲

来源： cnki会议评论

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应变强化深冷容器内容器外压稳定性研究

应变强化深冷容器内容器外压稳定性研究

第九届全国压力容器设计学术会议暨第八届压力容器分会设计...

作者：陈希缪存坚马利高晓哲晓风清张潇王珂浙江大学化工机械研究所

应变强化过程中,奥氏体不锈钢深冷容器内容器（以下简称内容器）会产生塑性变形。为了解该变形对于内容器外压稳定性的影响,本文以内容器为研究对象,考虑内容器强化之后的变形,并使用几何材料双非线性分析求解内容器强化前后临界外压,... 详细信息

应变强化过程中,奥氏体不锈钢深冷容器内容器（以下简称内容器）会产生塑性变形。为了解该变形对于内容器外压稳定性的影响,本文以内容器为研究对象,考虑内容器强化之后的变形,并使用几何材料双非线性分析求解内容器强化前后临界外压,分析应变强化对内容器外压稳定性的影响;构建具有初始不圆度的容器模型,研究强化对其外压稳定性的影响。结果表明:在考虑强化带来的变形时,本文模型强化后临界外压增大,外压稳定性增强;应变强化过程可以降低容器的不圆度,降低容器外压稳定性对其初始不圆度的敏感性。

关键词：应变强化深冷容器外压稳定性不圆度

来源： cnki会议评论

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圆柱壳结构外压稳定性的有限条元法分析

隧道建设 2003年第6期23卷 6-7页

作者：王兵伟刘东常董文胜翟渊军吴长征刘琰玲华北水利水电学院土木工程系河南郑州450011 河南省水利勘测设计院水利部黄河水利委员会勘测规划设计院河南郑州450003

圆柱壳结构在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏。本文采用半解析柱壳有限条元法 ,从而保证了壳体离散时几何形状表示与实际结构一致 ,并且通过算例分析。

关键词：圆柱壳结构外压稳定性半解析有限条元法工程应用

高参数螺旋板式换热器的稳定性研究及结构优化

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高参数螺旋板式换热器的稳定性研究及结构优化

作者：刘犇欢常州大学

学位级别：硕士

螺旋板式换热器作为一种典型的紧凑式换热器,因其热回收率高、自洁能力强、制造成本低、结构紧凑等特点在化工、能源等行业中有广泛应用。螺旋体是螺旋板式换热器的主要承压元件,同时受到内压和外压的作用,两螺旋通道之间有按一定间距... 详细信息

螺旋板式换热器作为一种典型的紧凑式换热器,因其热回收率高、自洁能力强、制造成本低、结构紧凑等特点在化工、能源等行业中有广泛应用。螺旋体是螺旋板式换热器的主要承压元件,同时受到内压和外压的作用,两螺旋通道之间有按一定间距排列的定距柱支撑,当两通道内压力差达到承载极限时,螺旋板会出现失稳。目前,随着石油、化工等行业产能需求不断增大,螺旋板式换热器正向着单台大型化、压力高参数的趋势发展,高压力参数的工况超出了NB/T 47048-2015《螺旋板式热交换器》的设计范畴,缺少相关的设计依据。本文针对高参数螺旋板式换热器的外压稳定性展开研究,以有限元屈曲分析方法及回归分析数值统计方法研究其极限承载能力,为高参数螺旋板式换热器的外压稳定性设计提供参数设计指导。本文的具体研究内容如下:(1)研究了高参数螺旋板式换热器外压稳定性的分析方法。针对螺旋板式换热器的最危险工况,将螺旋体的螺旋结构简化并建立有限元模型,将非线性屈曲分析结果与实验值进行比较。研究结果表明,非线性屈曲分析结果与实验值之间的最大误差为9.13%,在10%以内,本文采用的简化模型和非线性屈曲分析方法对螺旋板外压稳定性的研究是合理的。(2)研究了影响螺旋板外压稳定性的结构参数。对带定距柱螺旋板的承压能力进行理论分析,并通过正交设计和非线性屈曲分析,研究各结构参数与螺旋板临界压力之间的相关性,研究结果表明,影响螺旋板式换热器外压稳定性的结构参数为螺旋板曲率半径R、螺旋板厚度S、螺旋板宽度L、定距柱间距t、定距柱直径d,并将其无量纲化后,得到无量纲参数、、。(3)研究了高参数螺旋板式换热器的极限承载能力。对无量纲参数、、进行单因素分析,研究各无量纲参数与螺旋板临界压力之间的影响规律。以无量纲参数为自变量,进行多元线性回归分析和多元非线性回归分析,研究不同定距柱排列方式的螺旋板临界压力的拟合公式。结果表明,多元非线性回归分析的效果优于多元线性回归分析,得到的拟合公式计算值与有限元值之间的误差在10%以内,符合工程应用的设计精度,能为螺旋板式换热器的参数设计提供指导。(4)对比分析本文的拟合公式与解析法、图算法计算值的准确性,结果表明,拟合公式的误差最小、效果最好,解析法仅适用于弹性失稳,在塑性失稳阶段误差超出100%,图算法在高压力工况的临界压力值过于保守,不适用于高参数螺旋板式换热器的设计。

关键词：螺旋板式换热器外压稳定性定距柱理论计算