【摘 要】
：
功能梯度材料因微观组织结构的连续变化,其综合力学性能也呈连续的梯度变化。将其用在层合压力容器中,制备形成功能梯度压力容器,能够有效缓解层合压力容器由于界面材料参数不连续而引发的界面应力集中问题。目前,功能梯度压力容器在热力载荷作用下弹塑性应力分析是当前研究的重点和难点。本文采用数值分析的方法,通过给定功能梯度材料的物性参数与坐标位置函数,利用有限元数值模拟得出功能梯度压力容器筒体、半球形封头和椭球
论文部分内容阅读
功能梯度材料因微观组织结构的连续变化,其综合力学性能也呈连续的梯度变化。将其用在层合压力容器中,制备形成功能梯度压力容器,能够有效缓解层合压力容器由于界面材料参数不连续而引发的界面应力集中问题。目前,功能梯度压力容器在热力载荷作用下弹塑性应力分析是当前研究的重点和难点。本文采用数值分析的方法,通过给定功能梯度材料的物性参数与坐标位置函数,利用有限元数值模拟得出功能梯度压力容器筒体、半球形封头和椭球形封头的径向应力、周向应力及塑性应变云图,为功能梯度压力容器结构设计提供理论基础。（1）针对功能梯度压力容器筒体,基于有限元方法研究了其在压力载荷、温度载荷和热力载荷共同作用三种情况下,筒体的径向应力、周向应力分布和塑性应变云图。比较分析了杨氏模量梯度因子、热导率梯度因子和热膨胀系数梯度因子变化对筒体径向应力曲线、周向应力曲线和塑性应变云图的影响,同时将结果与层合压力容器筒体的径向应力、周向应力及塑性应变云图进行了比较。（2）针对功能梯度压力容器半球形封头,利用有限元分析了其在压力载荷、温度载荷和热力载荷共同作用三种情况下,半球形封头的应力分布和塑性应变云图,比较分析了杨氏模量、热导率和热膨胀系数梯度因子对半球形封头径向应力、周向应力和塑性应变云图的影响,将结果与层合压力容器半球形封头的应力分布与塑性应变云图进行了比较。（3）针对功能梯度压力容器椭球形封头,分析讨论了其在三种载荷作用情况下,椭球形封头的应力分布和塑性应变云图,重点讨论了杨氏模量、热导率和热膨胀系数梯度因子对椭球形封头应力分布和塑性应变的影响,并将功能梯度压力容器半球形封头和椭球形封头径向应力、周向应力和塑性应变进行了比较分析。
其他文献
离心风机是一种将机械能转化为气体压力能,并用来输送气体的流体机械。它广泛地应用于化工、冶金、电力等国民生产生活领域。对其进行优化设计,降低能耗,减小制造成本有着重大意义。叶轮叶片部件是风机中的关键部分,它会直接影响着风机性能,因此本文对该部分进行优化设计并进行数值模拟计算。本文的主要研究内容与研究结果如下所示:（1）首先用有限元分析软件对风机叶轮部分进行静力分析,由等效应力云图和总变形云图可知,叶
多晶硅活性炭吸附塔是还原尾气干法回收工艺中的核心设备,用于对还原尾气进行吸附提纯。本文针对吸附塔在使用过程中出现的吸附截面气速分布不均匀、传热效率较低等问题进行了工艺分析、模拟仿真以及结构优化等研究,主要工作和成果如下:（1）根据还原尾气干法回收工艺原理与具体工况,分析了吸附截面气体分布均匀性及吸附区活性炭热效应强度对吸附效率的影响,得出:吸附效率随均匀度值、温度的增大而降低,且在温度为0-20℃
在当前新冠疫情爆发的背景下,对相关治疗药物的需求量大幅增长。压片机作为制药行业的关键设备,其性能直接决定了片剂的产量。目前国内的压片机技术相对西方工业发达国家来说还比较落后,生产能力已经不能满足当前国人的需求,因此需要设计一种自动化程度高、性能稳定、高速高产的压片机,旨在降低工人劳动强度,提高生产效率,对于减小我国与国外压片机制造行业的差距,增大产品的市场份额有很大的意义。本文根据企业的实际需求设
除雾器作为湿法烟气脱硫除雾过程中的关键设备之一,对减少工业污染起到至关重要的作用。本文针对现有除雾器存在除雾效果不佳的问题,从气体流速、滴直径大小和板间距等因素方面入手,分析其对除雾效率和压降的影响,通过对10μm～40μm四种液滴直径运动状态的数值模拟得出,除雾器对小直径的液滴捕获率极差,且在除雾器入口处存在流场过于稳定导致除雾效率较差的现象,以及除雾通道内部折板弯道处压差大,烟气偏离壁面的问题
随着时代的发展,人们对环境问题越来越重视。传统密炼机在工作中会产生大量粉尘和有害性气体,现在的工艺流程一般来说很难做到全封闭的处理,所以会发生一些废气泄漏,这样可能会对环境造成负担。本课题通过研究炼胶系统中的废气组成,选取合适的处理技术,结合仿真分析结果,设计出一种环保密炼机。本课题的研究内容主要有以下几个部分:（1）通过分析密炼流程中会产生污染的节点,阐述烟气和粉尘的危害以及现有的处理技术,决定
在化工行业中,很多管路的控制调节都需要用到电磁阀,电磁阀在使用过程中,会因为各种因素出现问题,但在化工生产中,电磁阀若出现故障,轻则会使产品质量受到影响,重则会发生严重的安全事故。因此,根据使用需求对电磁阀进行灵活设计,并对阀体结构进行优化改进能够有效解决因电磁力较大会加速动铁芯与阀体之间的磨损以及过大电流容易使电磁线圈烧毁的难题。本文以某电磁阀为研究对象,通过理论分析、数学建模以及有限元分析的方
蒸汽发生器作为国产DWRHS硫磺制酸低温余热回收工艺中的核心设备,其传热、传质性能直接影响蒸汽的产量与品质。为提高硫酸低温余热回收效率,本文以蒸汽发生器为研究对象,针对现有设备在服役期间存在的换热效率低、气液分离能力较差、易腐蚀等问题进行了工艺分析,对蒸汽发生器的关键结构进行优化设计与模拟仿真,实现蒸汽发生器工作性能的提升。本课题具体研究内容如下:（1）依据DWRHS硫酸低温余热回收工艺原理的要求
近年来,制造业发展迅速,有机废水处理的难度越来越大,攻克关键技术迫在眉睫。相比于传统的有机废水处理方法,一体化芬顿流化床更高效、适用范围广、抗干扰能力强,但也存在因运行参数不科学、装置结构不合理,造成药剂与废水混合不充分、流态不均匀等问题,从而影响设备COD去除率。本课题来源于江苏省某环保公司的技改项目,开展了装置设计、模拟仿真、结构优化等,有效提升一体化芬顿流化床混合效果、流态的均匀稳定性、CO
细菌感染对人类健康构成了巨大威胁,是人类面临的最大健康挑战之一。抗生素的发现及临床应用为治疗细菌感染提供了成功的治疗方法,然而其过度使用引发的细菌耐药性问题越发严重,已成为全球范围内的重大难题。因此,需要迫切开发不引发细菌耐药性的新型抗菌策略。近年来,各种类型的气体抗菌疗法凭借其广谱抗菌性、不易引发细菌耐药性等优势受到了广泛关注,然而,该类治疗方法在生物体内的可控度较低,极大地限制其应用前景。相比
联碱洗涤塔生产装置,是将联碱企业煅烧工序产生的炉气先经过洗涤冷凝塔进行除碱尘、降温,再通过炉气洗涤塔除去炉气中少量的气相氨,得到75%以上的CO2气体的装置。本文以某企业现有生产装置存在的问题为背景,通过对国内外洗涤塔装置研究,设计了具有高效除尘、除氨、携带液滴少的实时监测洗涤装置,主要包括对洗涤冷凝塔、炉气洗涤塔建立三维模型,利用Fluent进行流场分析,对洗涤塔生产指标进行DCS控制系统设计。