固定管板式换热器的危险工况分析

根据GB151《钢制管壳式换热器》所采用的计算原理,从管板、管子和壳体应力的产生原因进行分析,发现GB151所规定的设计条件的危险组合不足以包括管子和壳体应力的危险工况。以国外相应的TEMA、CODAP和BS1515标准进行对比并用计算实例证实了这一分析。对于管板兼作和不兼作法兰的两种结构,具体提出了可能出现的各个危险工况。     

管子与管板的联接方式述评

文章对换热器中管子和管板的几种常用联接方式从制造、使用及维修的角度进行了分析、比较。指出液袋胀接是一种很有发展前途的胀接技术,粘胀联接和螺纹联接各有独到的优越性。     

固体发动机金属壳体的低应力破坏问题

在板体发动机壳体设计中,需选用强度高的材料。但随着钢的强度的提高,其抗裂纹扩展的能力(即断裂韧度)就相应降低。即使壳体上存在较小的缺陷,也可能发生低应力破坏。文章在统计分析了两种406钢制壳体发生低应力破坏情况的基础上,就强度与韧度、无损探伤、断裂韧度测试、壳体安全使用、以及应力腐蚀和氢脆等问题作了论证,探讨了提高壳体安全可靠性的途径。     

圆筒壳体上半管加热器的计算机设计

本文首先根据文献[1,2]给出了半管加热器及壳体的弯矩、剪力及最大应力计算。以此为基础,编制出了BASIC计算程序。利用本文能够快速准确地完成这类问题的计算,且避免了手工试算的麻烦     

基于ANSYS的气体发生器处于非稳态下的温度与应力

气体发生器在工作期间持续处于高温高压状态,其钛合金壳体受力包括了由温度引起的热应力和承受气体压强的应力两部分,这对发生器壳体的强度提出了一定要求。基于此,使用有限元分析软件ANSYS对某气体发生器处于高温高压下的应力进行了仿真计算和分析,结果表明:(1)在发生器工作前期,温度载荷所占比例较低,可忽略不计;在其工作后期,热应力则保持平稳,此时温度载荷的作用需要重点考虑;(2)发生器壳体的最大应力值出现的时间与所施加的压强载荷达到最大值的时间是一致的,均为35 s;(3)气体发生器在温度和压强共同作用下的最大应力值处于发生器颈部圆弧与凸台的倒角处,此处最易遭到破坏。仿真分析结果可为气体发生器的设计提供理论指导和优化设计依据。     

《化工设备设计》1995年总目录

设计计算 。应力分析设计实例剖析 圆筒形压力容器上不同接管型式的实验 研究 搅拌装置支承梁和封头设计 扁平绕带式压力容器的设计理论与发展 分析 外压圆筒螺旋型加强圈的设计 对《外压圆筒螺旋型加强圈的设计》一文 的补充 管板的极限胀管压力和弹塑性应力分析 球形贮罐壳板几何尺寸的计算方法 有地脚螺拴的低压大型贮罐的设计 GBl50和ASMEⅧ一l的主要区别(设计’ 和制造、检验部分) GBl51和TEMA标准的主要区别(设计 和制造、检验部分) 安定性理论在压力容器设计中的应用 管子一管板胀接结构的可靠性系数 地下液化石油气储罐设计申…     

火箭发动机金属壳体的容伤设计问题

本文考虑超高强度钢固体发动机壳体对裂纹、氢脆或应力腐蚀等缺陷的敏感性,及损伤(缺陷)在特定的应力和环境下可能扩展的特性,就壳体的容伤设计问题进行了探讨.根据壳体中可能预存损伤的假设,提出了以容伤系数描述壳体的容伤限.文中以实例给出了使用容伤系数确定壳体水压验证试验压强的具体方法.如此确定的壳体水压验证试验压强,实际上即是存有损伤壳体的最大许用载荷.     

复合材料壳体固体火箭发动机温度载荷下力学响应分析

基于非线性有限元数值仿真分析方法,使用有限元计算软件ABAQUS,分别建立金属壳体与复合材料壳体两组发动机仿真模型,分析复合材料壳体固体发动机的结构完整性,并研究复合材料壳体的各项参数对于发动机装药和壳体的应力场的影响。分析结果表明:在温度载荷下,选用复合材料壳体的端燃装药固体发动机比选用金属材料壳体的发动机具有更好的结构完整性。随着复合材料壳体厚度的增大,装药的应力、应变值均增大,壳体的应力逐渐减小;随着复合材料壳体弹性模量增大或泊松比减小,装药的应力、应变逐渐减小,而壳体的应力、应变逐渐增大。     

轻型汽车前桥轴管断裂失效分析

在失效分析过程中,通过外观检查、宏观断口分析、透射电镜观察,并测试了材料的化学成分、金相组织。结果表明,断裂主要是由于在车辆严重超载情况下,前桥轴管受到多次因撞击引起的反冲过载应力作用而产生的,并与焊接应力有关。     

推进剂贮箱金属焊接件疲劳裂纹对 应力强度因子影响的数值分析

卫星推进剂贮箱的焊接质量直接影响卫星的寿命和可靠性。文章通过仿真分析研究焊接残余应力对贮箱上已存在裂纹的影响。首先针对球壳模型和平板模型分别计算焊接残余应力,然后在应力强度值最大的危险区域引入裂纹,对不同角度和尺寸系数的裂纹对应力强度因子影响的数值和变化趋势进行分析。研究表明:起主要作用的是应力强度因子KⅠ;KⅡ受角度影响相对较大;KⅠ和KⅡ的最小值都在裂纹中心处;KⅢ基本随归一化裂纹前沿数值增加而增加。     

C-C扩张段材料性能设计

在相同的喷管结构中,通过正交试验和喷管结构有限元热应力分析,获得径向弹性模量、母线方向(环向)弹性模量、径向热导率、母线方向(环向)热导率、径向热膨胀系数、母线方向(环向)热膨胀系数、密度和比定压热容等八因素三水平情况下的母线方向拉应力极值、环向压应力极值和层间剪切应力极值。通过极差分析,初步获得优化的材料参数设计方案,然后对试验结果进行方差分析,得出母线方向弹性模量、径向热导率和母线方向热膨胀系数这3个因素是非常显著的;结合喷管扩张段C/C复合材料的应用环境和工艺条件,得出最终的材料优化设计方案,并进行有限元热应力分析,发现应力极值都远小于现有针刺C/C复合材料的许用应力。     

组合发动机微细通道氦加热器设计与流动换热

氦加热器是预冷组合发动机中重要的换热器之一,其原理是利用燃气燃烧的热量提高氦气做功能力,进而提升整个循环系统运行效率.研究中首先设计了蛇形管式、瓦片式、辐射式三种微细通道氦加热器.其次,基于FLUENT15.0软件对微细通道氦加热器管内外的对流换热系数和流动阻力进行了研究.对比模拟结果和经典关联式的计算结果,确定了适用...     

先进钣金成形技术在航天制造领域应用分析

针对航天产品对先进钣金成形技术的需求,介绍了板材充液成形技术、管材内高压成形技术、超塑成形/扩散连接技术(SPF/DB)、旋压成形技术、橡皮囊成形技术等钣金成形技术的成形原理、技术特点及其在国内外航天制造领域的典型应用情况。在此基础之上简要分析了先进钣金成形技术在未来航天领域的应用前景。     

V型皱褶芯材夹层结构强迫对流传热与热应力分析

V型皱褶芯材夹层结构与强迫对流冷却相结合,可应用于高超声速飞行器或大功率电子器件承载和散热的多功能设计。文章采用数值仿真方法对强迫对流条件下V型皱褶芯材夹层结构的换热及其产生的热应力进行研究,获得了相应的速度场、温度场及结构热应力分布。结果表明:强迫对流条件下,V型皱褶芯材夹层结构的换热性能明显提高,同时导致较大的压力损失。流体速度场随着几何构型的改变而发生周期性的变化,在结构偏折处波峰一侧流速达到最大,对流换热得到增强;沿着冷却液流动方向,结构与冷却液的温度逐渐升高,并伴随着周期性的波动;皱褶芯材夹层结构的整体换热能力随着入口流速的增大而增强。热流输入侧的面板热应力和变形均较大,结构皱褶部位存在应力集中。     

发动机供应系统中汽蚀管自激振荡特性试验

为研究汽蚀管在火箭发动机供应系统中的自激振荡特性，采用全尺寸的发动机泵后供应系统，并模拟供应系统在发动机中的边界条件，开展了汽蚀管动态液流试验。在不同的汽蚀管相对压力损失下，获得了不同位置处的压力振荡数据。试验结果表明，当汽蚀管处于汽蚀工作状态，汽蚀管下游脉动压力存在220~310 Hz范围的振荡，下游压力的自激振荡对汽蚀管上游系统无明显影响。随着汽蚀管相对压力损失的增大，汽蚀管下游的汽蚀振荡频率减小，汽蚀振荡幅值增大。在汽蚀管与主阀之间，振荡幅值沿流向逐步增大，从主阀至推力室头腔，振荡幅值逐步衰减。当汽蚀裕度过大时，汽蚀管下游出现大幅值的压力脉冲尖峰，并导致导管结构产生高幅值的脉冲形振动响应。     

空间天文望远镜主动制冷焦面结构设计、分析与热实验

对某天文卫星的可见光望远镜载荷CCD焦面工作温度需求进行了分析计算。为满足CCD焦面 -65℃ 的工作温度需求,设计了主动制冷焦面结构。采用有限元方法分析了工作温度下热电制冷器和导热胶产生的热应力,结果表明热电制冷器最大应力为14Mpa,导热胶最大剪切应力为1.2Mpa,均处于许用安全应力内。研制的焦面组件模拟件顺利通过了真空热试验,验证了焦面组件的制冷性能与安全性。     

吸尘器弯管连接头模具的设计

分析了吸尘器弯管连接头的结构特点,着重阐述了应用于本模具中的一种新颖的专用来解决大角度,长距离抽芯的连杆机构的工作原理.对模具设计过程中遇到的困难,如:小嵌件如何固定,很小的侧型芯如何固定于侧滑块上,及三个液压缸按顺序抽芯,圆弧型芯如何插入圆柱型芯2中等都作了详细的叙述与探讨.另外本论文还涉及到了主要成型零部件的加工问题.     

吸尘器弯管连接头模具的设计

分析了吸尘器弯管连接头的结构特点,着重阐述了应用于本模具中的一种新颖的专用来解决大角度,长距离抽芯的连杆机构的工作原理。对模具设计过程中遇到的困难,如:小嵌件如何固定,很小的侧型芯如何固定于侧滑块上,及三个液压缸按顺序抽芯,圆弧型芯如何插入圆柱型芯2中等都作了详细的叙述与探讨。另外本论文还涉及到了主要成型零部件的加工问题。     

基于石墨板的电子设备大功率器件散热方法研究

针对宇航电子设备大功率器件的散热路径进行了分析。对顶部散热的器件采用高导热石墨板、精确控制导热垫压缩量、增加导热路径等方式进行散热,对腹部散热的器件采用覆铜通孔等方式进行散热,并结合热仿真和温循试验,有效解决了大功率器件散热问题。     

镁合金管材热挤压过程数值模拟研究

为了得到综合力学性能良好的AZ31镁合金管材,采用有限元软件DEFORM-3D对AZ31镁合金的挤压过程进行了模拟,定性分析了AZ31坯料温度场的变化及等效应力的分布规律,并计算了管材不同方向的最大拉应力曲线。结果表明热挤压的等效应力在模角拐弯处应力集中严重,温度场分布接近终了时进入等温挤压阶段,热挤压管材的横向裂纹产生的可能性较大,分析结果为工艺实验提供了指导作用。