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基于ANSYS的腐蚀管道的有限元分析

基于ANSYS的腐蚀管道的有限元分析
基于ANSYS的腐蚀管道的有限元分析

基于ANSYS的腐蚀管道的有限元分析

摘要:本文应用有限元软件ANSYS对腐蚀管道进行承压分析,并分别仿真了腐蚀缺陷处的弹性失效、塑性失效和爆破失效压力,分析了腐蚀深度对三种失效模式的影响。

关键词:有限元软件ANSYS 服饰管道分析

管道运输具有耗能少、成本低、效益好等优点。随着管道服役年限的增长,油气管道会发生腐蚀穿孔给企业造成巨大的损失。本文以含腐蚀缺陷的管道为研究对象,借助有限元软件ANSYS对管道在内压下弹塑性变形进行模拟,分析了腐蚀程度对管道承载能力的影响,对于及时采取降压、补强等技术措施,确保管道安全运行具有指导意义。

1 有限元模型

1.1 失效准则

由屈服准则实验结果的验证实验表明,一般韧性金属材料与von Mises准则符合较好,也就是说多数金属符合von Mises准则。因此在本文的研究与分析中,采用von Mises塑性失效准则。计算公式为:

1.2 假定条件

根据管线的特点,为了方便计算,进行了如下假定。

(1)管线材料具有塑性应力-应变状态。(2)只考虑内压对管壁的作

Ansys管道分析

Modeling and Meshing Guide | Chapter 10. Piping Models | 10.3. Sample Input Consider the following sample piping data input: ! Sample piping data input ! /FILNAM,SAMPLE /TITLE, SAMPLE PIPING INPUT /UNITS,BIN ! A reminder that consistent units are U. S. Customary inches ! /PREP7 ! Define material properties for pipe elements MP,EX,1,30e6 MP,PRXY,1,0.3 MP,ALPX,1,8e-6 !thermal expansion coefficient 热膨胀系数 MP,DENS,1,.283 PUNIT,1 ! Units will be read as ft+in+fraction and converted to ! decimal inches PSPEC,1,8,STD ! 8" standard pipe POPT,B31.1 ! Piping analysis standard: ANSI B31.1 PTEMP,200 ! Temperature = 200° PPRES,1000 ! Internal pressure = 1000 psi PDRAG,,,-.2 ! Drag = 0.2 psi in -Z direction at any height (Y) BRANCH,1,0+12,0+12 ! Start first pipe run at (12",12",0") RUN,,7+4 ! Run 7'-4" in +Y direction RUN,9+5+1/2 ! Run 9'-5 1/2" in +X direction RUN,,,-8+4 ! Run 8'-4" in -Z direction RUN,,8+4 ! Run 8'-4" in +Y direction /PNUM,NODE,1 !图示节点及编号 /VIEW,1,1,2,3 EPLOT ! Identify node number at which 2nd run starts BRANCH,4 ! Start second pipe run at node 4 RUN,6+2+1/2 ! Run 6'-2 1/2" in +X direction TEE,4,WT ! Insert a tee at node 4 T形管 /PNUM,DEFA 恢复编号为默认值 /PNUM,ELEM,1 EPLOT ! Identify element numbers for bend and miter inserts BEND,1,2,SR ! Insert a "short-radius" bend between elements 1 and 2 MITER,2,3,LR,2 ! Insert a two-piece miter between elements 2 and 3

化工安全与防腐案例分析

化工安全与防腐案例分析 —真空制盐钛制换热器腐蚀失效实例分析 班级:xxxxxx 姓名:xx 学号:xxxxxxxx

真空制盐钛制换热器腐蚀失效实例分析 一般认为在温度不太高的NaCl溶液中,钛的腐蚀速度非常低。但是随着钛在制盐行业的大量使用,发生腐蚀失效事故也开始增多,引起各制盐企业的重视,钛腐蚀的原因大致可归为四类:缝隙腐蚀、氢损失、应力腐蚀、铁污染等,且受材质成分、设计制作、工况介质等具体情况影响,腐蚀原因往往较为复杂,多为一个主要因素诱导,几种辅助因素共同作用的结果。以下分析国内发生的两起制盐钛制换热器腐蚀失效案例。 1.案例一首效换热管腐蚀失效分析: 2004年四川某制盐厂30 万吨/年装置 检修时,发现首效换热管发生较严重的腐蚀。该加热室总共1454 根钛管,本次检修共发 现158 根换热管有不同程度的腐蚀穿孔。 已拔出的部分换热管进行检查,发现孔损、破损、脆裂较严重,有的管子从1米左右高处自然落下即断成两半或破裂,断口晶粒粗大,破裂片用手可掰断,吸氢脆化现象明显。该装置首效加热蒸汽约0.4MPa,原料卤水 为天然卤水和岩卤的混合卤水,用石灰乳预处理卤水,进罐pH约为8。该套装置首效 加热室采用某种钛合金材料,Ⅱ~Ⅳ效采用TA2 工业纯钛换热管。在检修只发现了首效换热管有腐蚀,其余各效换热管未见腐蚀现象。 1.1.化学成分分析 因抽换出的换热管已明显脆化(可以从“从1米左右高处自然落下即断成两半或破裂”看出),据此判断材料吸氢肯定比较严重,为此分别取3段腐蚀较明显的管样和1段外观形貌较好的管样分别分析气体含量。分析结果见表1,从表中可以看出,腐蚀样中氢含量明显高于未发生腐蚀样品,据此可以判断是失效换热管可能失效的一种方式是氢损伤。 1.2.化学成分比较 采用化学分析和电镜(JSM6460)扫描 相结合的方式,对腐蚀样和非腐蚀样进行较全面的化学成分分析。分析结果与工业纯钛和钛钼镍合金的成分对比表见表2, 从表中们可以看出,腐蚀管样的Mo、Ni 含量很少,几乎可以认为未检出,而主要成分和工业纯钛(TA2)比较接近,合金元素 与钛钼镍合金(TA10)差距较大。 1.3.力学性能分析 腐蚀样和未腐蚀样进行力学性能检测,并将检测数据与TA2 进行对比,详见表3, 由表3可知,腐蚀管样的力学性能也与工业 纯钛一致,那么结合化学成分分析可以得出,该换热器首效管所选材料是工业纯钛。 1.4.腐蚀原因分析及其可能采取防腐 措施 由图1可以知道,工业纯钛在高温(>120℃)氯化钠溶液中较钛钼镍合金更易发 生缝隙腐蚀;由图2可以知道,在发生电化 学腐蚀的情况下,钛钼镍合金有更低的电流密度,这表明钛钼镍合金能显著改变电化学行为,促进钝化,有效降低腐蚀速率

ansys经典例题步骤

Project1 梁的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: beam。 NOTE:要求选择不同形状的截面分别进行计算。 梁承受均布载荷:1.0e5 Pa 图1-1梁的计算分析模型 梁截面分别采用以下三种截面(单位:m): 矩形截面:圆截面:工字形截面: B=0.1, H=0.15 R=0.1 w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2, t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007 1.1进入ANSYS 程序→ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: beam→Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete… →Add… →select Beam 2 node 188 →OK (back to Element Types window)→Close (the Element Type window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural→Linear→Elastic→Isotropic→input EX:2.1e11, PRXY:0.3→OK 1.5定义截面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Sections →Beam →Common Sectns→分别定义矩形截面、圆截面和工字形截面:矩形截面:ID=1,B=0.1,H=0.15 →Apply →圆截面:ID=2,R=0.1 →Apply →工字形截面:ID=3,w1=0.1,w2=0.1,w3=0.2,t1=0.0114,t2=0.0114,t3=0.007→OK

ANSYS Flotran分析指南

No Boundaries ANSYS/FLOTRAN分析指南 目录 第一章FLOTRAN计算流体动力学(CFD)分析概述 1 第二章FLOTRAN分析基础 3 第三章 FLOTRAN设置命令14 第四章 FLOTRAN边界条件59 第五章 FLOTRAN层流和湍流分析算例65

第一章 FLOTRAN 计算流体动力学(CFD)分析概述 FLOTRAN CFD 分析的概念 ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三维流体流动场的先进的工具,使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元,可解决如下问题: ?作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力 ?超音速喷管中的流场 ?弯管中流体的复杂的三维流动 同时,FLOTRAN还具有如下功能: ?计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布 ?研究管路系统中热的层化及分离 ?使用混合流研究来估计热冲击的可能性 ?用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能 ?对含有多种流体的(由固体隔开)热交换器进行研究 FLOTRAN 分析的种类 FLOTRAN可执行如下分析: ?层流或紊流 ?传热或绝热 ?可压缩或不可压缩 ?牛顿流或非牛顿流 ?多组份传输 这些分析类型并不相互排斥,例如,一个层流分析可以是传热的或者是绝热的,一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。 层流分析 层流中的速度场都是平滑而有序的,高粘性流体(如石油等)的低速流动就通常是层流。 紊流分析 紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流波动的流体流动情况,ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均流动下的紊流速度波动的影响。如果流体的密度在流动过程中保持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量,该流体就可认为是不可压缩的,不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘性耗散。 热分析 流体分析中通常还会求解流场中的温度分布情况。如果流体性质不随温度而变,

金属腐蚀及防腐技术

金属腐蚀及防腐 内容 1.腐蚀的定义及其危害 2.工程中钢铁的腐蚀问题 3.国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析 4.防腐蚀涂料简介 5.防腐蚀涂料的用途 6.防腐蚀涂料的选择与施工 7.Z Y-S高渗透性带锈防锈漆系列产品简介 8.Z Y-D橡塑漆简介 9.目前在研项目 1.腐蚀的定义、危害及分类 腐蚀是指材料与它所处的环境介质之间发生作用而引起的变质和破坏。 根据机理,腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。 腐蚀的危害: 目前全球每年因腐蚀造成的损失已高达7000亿美元,占G D P总值的2~4%,为地震、台风、水灾等自然灾害造成损失的6倍之多 我国2003年统计,腐蚀损失约占国民生产总值(G N P)的约6%,完成“九五” 期间降低1个百分点挽回了700多亿人民币的损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约当年产量的25-30%造成重大事故,阻碍经济发展。军事设备、舰艇、沿海空军飞机、二炮发射井架、两栖装甲车、沿海通讯装备。 化学腐蚀: 材料与环境介质发生直接的化学作用而引起的破坏。 氧化反应与还原反应同时发生。

腐蚀的机理: 电化学腐蚀:电化学腐蚀是对金属材料而言,指金属与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。 特点:氧化反应和还原反应为两个相对独立并同时进行的过程,即阴极过程和阳极过程。 物理腐蚀:指材料由于单纯的物理作用所引起的破坏。 特点:过程中既不发生化学作用,也不发生电化学作用。 工程中钢铁的腐蚀问题: 2.1钢铁的腐蚀环境分析 钢铁腐蚀主要指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀。钢铁设备所处的腐蚀环境是大气环境,或者是水环境。大气环境和水环境都属于自然环境。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,往往随时间的延长而加剧,最后导致材料失效。对腐蚀来说,大气的污染程度是重要的因素。 2.2影响钢铁腐蚀的因素: 湿度:湿度是决定大气腐蚀类型和速率的一个重要因素,一般来说,金属的临界湿度为50%~70%。 温度:在其他条件相同的情况下,平均气温高的地区,大气腐蚀速率较大。大气中S O2含量:我国城市大气中S O2浓度2级标准含量为0.023%,3级标准为 0.096%,碳钢在3级标准大气中腐蚀速率比2级标准大气中要快4倍。2.3钢铁材料的腐蚀:钢铁材料的腐蚀大多为电化学腐蚀。 2.4钢铁腐蚀典型案例分析: 广东某斜拉桥1988年12月建成,1995年5月,一根拉索突然断裂,自行坠落该斜拉桥拉索钢丝的性能符合标准要求。拉索聚乙烯套管内的水泥浆体离析,浆

Ansys有限元分析实例[教学]

Ansys有限元分析实例[教学] 有限元分析案例:打点喷枪模组(用于手机平板电脑等电子元件粘接),该产品主要是使用压缩空气推动模组内的顶针作高频上下往复运动,从而将高粘度的胶水从喷嘴中打出(喷嘴尺寸,0.007”)。顶针是这个产品中的核心零件,设计使用材料是:AISI 4140 最高工作频率是160HZ(一个周期中3ms开3ms关),压缩空气压力3-8bar, 直接作用在顶针活塞面上,用Ansys仿真模拟分析零件的强度是否符合要求。 1. 零件外形设计图:

2. 简化模型特征后在Ansys14.0 中完成有限元几何模型创建:

3. 选择有限元实体单元并设定,单元类型是SOILD185,由于几何建模时使用的长度单位是mm, Ansys采用单位是长度:mm 压强: 3Mpa 密度:Ton/M。根据题目中的材料特性设置该计算模型使用的材料属性:杨氏模量 2.1E5; 泊松比:0.29; 4. 几何模型进行切割分成可以进行六面体网格划分的规则几何形状后对各个实体进行六面体网格划分,网格结果: 5. 依据使用工况条件要求对有限元单元元素施加约束和作用载荷:

说明: 约束在顶针底端球面位移全约束; 分别模拟当滑块顶断面分别以8Bar,5Bar,4Bar和3Bar时分析顶针的内应力分布,根据计算结果确定该产品允许最大工作压力范围。 6. 分析结果及讨论: 当压缩空气压力是8Bar时: 当压缩空气压力是5Bar时:

当压缩空气压力是4Bar时: 结论: 通过比较在不同压力载荷下最大内应力的变化发现,顶针工作在8Bar时最大应力达到250Mpa,考虑到零件是在160HZ高频率在做往返运动,疲劳寿命要求50百万次以上,因此采用允许其最大工作压力在5Mpa,此时内应力为156Mpa,按线性累积损伤理论[3 ]进行疲劳寿命L-N疲劳计算,进一部验证产品的设计寿命和可靠性。

[整理]《ANSYS120宝典》习题.

第1章 习题 1.ANSYS软件程序包括几大功能模块?分别有什么作用? 2.如何启动和退出ANSYS程序? 3.ANSYS程序有哪几种文件类型? 4.ANSYS结构有限元分析的基本过程是什么? 5.两杆平面桁架尺寸及角度如习题图1.1所示,杆件材料的弹性模量为2.1×1011Pa,泊松 比为0.3,截面面积为10cm2,所受集中力载荷F=1000N。试采用二维杆单元LINK1计算集中力位置节点的位移和约束节点的约束反力。 习题图1.1 两杆平面桁架 第2章 习题 1.建立有限元模型有几种方法? 2.ANSYS程序提供了哪几种坐标系供用户选择? 3.ANSYS程序中如何平移和旋转工作平面? 4.试分别采用自底向上的建模方法和自顶向下的建模方法建立如习题图2.1所示的平面图 形,其中没有尺寸标注的图形读者可自行假定,并试着采用布尔运算的拉伸操作将平面图形沿法向拉伸为立体图形。

习题图2.1 平面图形 5.试分别利用布尔运算建立如习题图2.2所示的立体图形,其中没有尺寸标注的图形读者 可自行假定。 习题图2.2 立体图形 6.试对习题图2.3所示的图形进行映射网格划分,并任意控制其网格尺寸,图形尺寸读者 可自行假定。 习题图2.3 映射网格划分

第3章 习题 1.试阐述ANSYS载荷类型及其加载方式。 2.试阐述ANSYS主要求解器类型及其适用范围。 3.如何进行多载荷步的创建,并进行求解? 4.试建立如习题图3.1所示的矩形梁,并按照图形所示施加约束和载荷,矩形梁尺寸及载 荷位置大小读者可自行假定。 习题图3.1 矩形梁约束与载荷 5.试建立如习题图3.2所示的平面图形,并按照图形所示施加约束和载荷,平面图形的尺 寸及载荷大小读者可自行假定。 习题图3.2 平面图形约束与载荷 第4章 习题

ansys考试重点整理

ANSYS复习试卷 一、填空题 1.启动ANSYS有命令方式和菜单方式两种方式。 2.典型的ANSYS分析步骤有创建有限元模型(预处理阶段)、施加载荷并求解(求解阶段)、查看结果(后处理阶段)等。 3.APDL语言的参数有变量参数和数组参数,前者有数值型和字符型,后者有数值型、字符型和表。 4.ANSYS中常用的实体建模方式有自下而上建模和自上而下建模两种。 5.ANSYS中的总体坐标系有总体迪卡尔坐标系 [csys,0]、总体柱坐标系(Z)[csys,1]、总体球坐标系[csys,2]和总体柱坐标系(Y)[csys,3]。 6.ANSYS中网格划分的方法有自由网格划分、映射网格划分、扫掠网格划分、过渡网格划分等。 7.ANSYS中载荷既可以加在实体模型上,也可以加在有限元模型上。 8.ANSYS中常用的加载方式有直接加载、表格加载和函数加载。 9.在ANSYS中常用的结果显示方式有图像显示、列表显示、动画显示等。 10.在ANSYS中结果后处理主要在通用后处理器 (POST1) 和时间历程后处理器 (POST26) 里完成。 11.谐响应分析中主要的三种求解方法是完全法、缩减法、模

态叠加法 。 12.模态分析主要用于计算结构的 固有频率 和 振型(模态) 。 13. ANSYS 热分析可分为 稳态传热 、 瞬态传热 和 耦合分析 三类。 14. 用于热辐射中净热量传递的斯蒂芬-波尔兹曼方程的表达式是4411212()q A F T T εσ=-。 15. 热传递的方式有 热传导 、 热对流 、 热辐射 三种。 16. 利用ANSYS 软件进行耦合分析的方法有 直接耦合 、 间接耦合 两种。 二、 简答题 1. 有限元方法计算的思路是什么包含哪几个过程 答:(1)有限元是将一个连续体结构离散成有限个单元体,这些单元体在节点处相互铰结,把荷载简化到节点上,计算在外荷载作用下各节点的位移,进而计算各单元的应力和应变。用离散体的解答近似代替原连续体解答,当单元划分得足够密时,它与真实解是接近的。 (2)物体离散化;单元特性分析;单元组装;求解节点自由度。 2. ANSYS 都有哪几个处理器各自用途是什么 答:(1)有6个,分别是:前处理器;求解器;通用后处理器;时间历程后处理器;拓扑优化器;优化器。 (2)前处理器:创建有限元或实体模型; 求解器:施加荷载并求解; 通用后处理器:查看模型在某一时刻的结果; 时间历程后处理器:查看模型在不同时间段或子步历程上的结果; 拓扑优化器:寻求物体对材料的最佳利用; 优化器:进行传统的优化设计;

ansys-FLOTRAN层流和湍流分析算例

FLOTRAN层流和湍流分析算例 一、问题描述 二、分析方法及假定 三、几何尺寸及流体性质 四、分析过程 第1步:进入ANSY S 第2步:设置分析选择 第3步:定义单元类型 第4步:生成分析区域的几何面 第5步:定义单元形状 第6步:划分有限元网格 第7步:生成并应用新的工具栏按钮 第8步:施加边界条件 第9步:求解层流 第10步:观察层流分析的结果 第11步:确定流体粘性如何影响流场特性 第12步:进行湍流分析 第13步:对新的出口区划分网格 第14步:施加湍流分析的载荷 第15步:改变FLOTRAN分析选项和流体性 第16步:进行求解 第17步:将流体速度结果以向量图和路径图的方式进行显示 第18步:绘制压力等值线图 第19步:退出ANSYS 问题描述 该算例是一个二维的导流管分析,先分析一个雷诺数为400的层流情况,然后改变流场参数再重新分析,最后再扩大分析区域来计算其湍流情况。该算例所用单位制为国际单位制。分析区域图示如下: 分析方法及假定 用FLUID141单元来作二维分析,本算例作了如下三个分析: ·雷诺数为400的假想流的层流分析 ·降低流体粘性后(即增大雷诺数)的假想流的层流分析 ·雷诺数约为260000的空气流的湍流分析 分析时假定进口速度均匀,并且垂直于进口流场方向上的流体速度为零。在所有壁面上施加无滑移边界条件(即所有速度分量都为零);假定流体不可压缩,并且其性质为恒值,在这种情况下,压力就可只考虑相对值,因此在出口处施加的压力边界条件是相对压力为零。 第一次分析时,流场为层流,着可以通过雷诺数来判定,其公式如下:

第二次分析时,将流体粘性降低到原来的十分之一(雷诺数相应增大)后再在第一次分析的基础上重启动分析 对于内流来说,当雷诺数达到2000至3000时,流场即由层流过渡到湍流,故第三次分析(空气流,雷诺数约为260000)时,流场是湍流。对于湍流分析,上图所示的导流管的后端应加长,以使流场能得到充分发展。此时,应在该次求解之前改变ANSYS的工作名以防止程序在上一次分析结果的基础上作重启动分析。 几何尺寸及流体性质 进口段长度 4 m 进口段高度 1 m 过渡段长度 2 m 出口段高度 2.5 m 层流分析时出口段长度 6 m 湍流分析时出口段长度12 m 假设流体密度 1 Kg/m3 假设流体粘性第一次分析0.01Kg/m-s;第二次分析0.001 Kg/m-s 空气密度 1.205 Kg/m3 空气粘性 1.8135*10-5 Kg/m-s 进口速度 2.0 m/s 出口压力0 nt/m2 分析过程如下: 第1步:进入ANSYS 参见ANSYS Operation Guide 第2步:设置分析选择 1 进入Main Menu>Preference 2 点取FLOTRAN CFD项 3 点取OK 第3步:定义单元类型 1 进入Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete 2 点取Add 3 在弹出菜单的左框中点取FLOTRAN CFD,右框中点取2D FLOTRAN 141 4 点取OK 5 点取Close 第4步:生成分析区域的几何面 该步定义三个面:分别表示进口和出口的两个矩形面,以及一个表示过渡段的面。 1 生成进口段,进入Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas- Rectangle>By Dimensions 2 在弹出菜单中的相应区域输入以下值:

防腐蚀论文

随着对经济效益的追求,必然趋动整个涂装工业的迅速发展,涂 装安全和清洁生产得到了政府和企业的重视,但目前涂装伤亡事故、 中毒事故、火灾爆炸事故频繁发生;从业人员的急、慢性苯中毒和粉 尘侵害等职业安全卫生问题比较突出,职业病人数居高不下;在涂装 过程中产生的废气、废水、废渣等三废问题也给环境造成了不同程度 的污染,影响生态平衡或直接危害了人类的健康,给国家财产和人民 生命财产造成了不同程度的损失。为了帮助企业加强作业安全防护措施,搞好车间设计,减少环境污染,构建和谐美丽环境,我中心决定 近期举办“涂装作业安全防护与清洁生产技术指导会”,此次会议将由 刘小刚主任、涂装安全作业泰斗宋世德副理事长和涂装泰斗林鸣玉副 理事长强强携手,结合实际案例对涂装安全防护清洁生产进行指导。 请各单位根据实际情况派员参加。具体事宜如下: 一、会议内容: Ⅰ涂装作业安全 1.涂装作业安全概述 2.涂装作业场所的燃烧爆炸的防护重点 2.1涂装作业场所燃烧的多发、常发、一触即发的决定因素 2.1.1 涂料及其辅料的主要物化特性 2.1.2 降服涂料燃烧爆炸的基本手段 3.涂装作业防护重点 3.1材料防毒重点 3.2安全卫生管理 3.3标准的实施与监管 3.4急救和应急措施 3.5安全培训教育 4.燃气的毒性,危险性及其一般防护知识 5.涂装安全标准查漏补缺 6.推荐常用的几个涂装安全设计参数 7.涂装作业外的几个常用重要安全‘标准’和‘手册’ Ⅱ涂装清洁生产 1.涂装过程的环保要求 1.1 世界各国对涂装过程的环保要求 1.2我国对涂装过程的环保要求2.涂装过程中三废治理的措施 2.1减少涂装材料中有害物质的含量 2.1.1 前处理材料的减少有害物质措施 2.1.2 涂料中减少有害物质措施 2.2减少废水、废气、废渣排放量的措施 2.2.1 减少废水排放措施 2.2.2 减少废渣排放措施 2.2.3 减少废气排放措施 2.3对排放出的三废中的有害物质进行处理技术 3.HJ/T293-2006《清洁生产标准-汽车制造业(涂装)》3.1 HJ/T293-2006《清洁生产标准-汽车制造业(涂装)》的内容3.2关于HJ/T293-2006实施的建议Ⅲ涂装车间的安全和环保设

ANSYS 有限元分析 平面薄板

《有限元基础教程》作业二:平面薄板的有限元分析 班级:机自101202班 姓名:韩晓峰 学号:201012030210 一.问题描述: P P h 1mm R1mm 10m m 10mm 条件:上图所示为一个承受拉伸的正方形板,长度和宽度均为10mm ,厚度为h 为1mm ,中心圆的半径R 为1mm 。已知材料属性为弹性模量E=1MPa ,泊松比为0.3,拉伸的均布载荷q = 1N/mm 2。根据平板结构的对称性,只需分析其中的二分之一即可,简化模型如上右图所示。 二.求解过程: 1 进入ANSYS 程序 →ANSYS 10.0→ANSYS Product Launcher →File management →input job name: ZY2→Run 2设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural → OK 3选择单元类型 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK → Options… →select K3: Plane Strs w/thk →OK →Close 4定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX: 1e6, PRXY:0.3 → OK 5定义实常数以及确定平面问题的厚度 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants …→Add/Edit/Delete →Add →Type 1→OK →Real Constant Set No.1,THK:1→OK →Close 6生成几何模型 a 生成平面方板 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Rectangle →By 2 Corners →WP X:0,WP Y:0,Width:5,Height:5→OK b 生成圆孔平面 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle →Solid Circle →WPX=0,WPY=0,RADIUS=1→OK b 生成带孔板 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Operate →Booleans → Subtract →Areas →点击area1→OK →点击area2→OK 7 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Tool →(Size Controls) Global: Set →SIZE: 0.5 →OK →iMesh →Pick All → Close 8 模型施加约束

金属管道的腐蚀及防腐对策

目录 一、金属管道腐蚀的危害1 1.金属管道腐蚀程度鉴别 (2) 2. 金属管道的腐蚀及使命 (2) 3.管道腐蚀实例及分析 (5) 4.金属管道腐蚀的危害 (8) 二、金属管道腐蚀的原因 1.化学腐蚀 (8) 2.电化学腐蚀 (9) 3.其它原因 (10) 三、防腐对策 (10) 1.做好金属管道的防腐层处理 (11) 2.合理选用管材及阀件 (13) 3. 合理设计 (13) 4.精心施工,严格按规范操作 (13) 5.加强运行维护管理 (14) 6.质量控制及检验 (14) 结论 (19) 致谢 (21) 参考文献 (22)

金属管道的腐蚀及防腐对策 摘要介绍了金属管道腐蚀的危害及实例。简述了化学腐蚀、电化学腐蚀和由于安装原因造成的管道腐蚀,提出了覆盖层保护法,加强运行维护管理和精心施工,合理选用管材管件等防腐措施。 关键词:金属管道化学腐蚀电化学腐蚀防腐质量控制 一、金属管道腐蚀的危害 金属及金属管道腐蚀是一个世界性的问题。用于建筑设备配管的金属管道由于直接接触各种易产生腐蚀的介质,其腐蚀问题尤为突出。建筑设备配管的金属管道按材质分主要有钢管(含镀锌钢管)、铸铁管、不锈钢管、铜管、铝管等,按用途分有生活、生产的冷、热给水管、蒸汽及其它气体、污废水排水、凝结水、消防给水管等。因钢管的用量最大、最容易腐蚀,本文将予以重点讨论。 1.1 金属管道腐蚀程度的鉴别方法可用表1 来表述(指安装前内外壁检查)。 1.2 金属管道的腐蚀及其使用寿命 腐蚀将严重影响金属管道使用寿命。随着时间的推移,金属管道的腐蚀是不可避免的。即使做了防腐涂层,其涂层也会逐渐老化而丧失其防腐蚀性能。金属管道的腐蚀有多方面因素,主要原因可用表2 来表述。

ansys有限元分析作业经典案例教程文件

有 限 元 分 析 作 业 作业名称 输气管道有限元建模分析 姓 名 陈腾飞 学 号 3070611062 班 级 07机制(2)班 宁波理工学院

题目描述: 输气管道的有限元建模与分析 计算分析模型如图1所示 承受内压:1.0e8 Pa R1=0.3 R2=0.5 管道材料参数:弹性模量E=200Gpa;泊松比v=0.26。 图1受均匀内压的输气管道计算分析模型(截面图) 题目分析: 由于管道沿长度方向的尺寸远远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的断面效应,认为在其方向上无应变产生。然后根据结构的对称性,只要分析其中1/4即可。此外,需注意分析过程中的单位统一。 操作步骤 1.定义工作文件名和工作标题 1.定义工作文件名。执行Utility Menu-File→Chang Jobname-3070611062,单击OK按钮。 2.定义工作标题。执行Utility Menu-File→Change Tile-chentengfei3070611062,单击OK按钮。 3.更改目录。执行Utility Menu-File→change the working directory –D/chen 2.定义单元类型和材料属性 1.设置计算类型 ANSYS Main Menu: Preferences →select Structural →OK

2.选择单元类型。执行ANSYS Main Menu→Preprocessor →Element Type→Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 8node 82 →apply Add/Edit/Delete →Add →select Solid Brick 8node 185 →OK Options…→select K3: Plane strain →OK→Close如图2所示,选择OK接受单元类型并关闭对话框。 图2 3.设置材料属性。执行Main Menu→Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic,在EX框中输入2e11,在PRXY框中输入0.26,如图3所示,选择OK并关闭对话框。 图3 3.创建几何模型 1. 选择ANSYS Main Menu: Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →依次输入四个点的坐标:input:1(0.3,0),2(0.5,0),3(0,0.5),4(0,0.3) →OK

ansys工程实例(4经典例子)解析

输气管道受力分析(ANSYS建模) 任务和要求: 按照输气管道的尺寸及载荷情况,要求在ANSYS中建模,完成整个静力学分析过程。求出管壁的静力场分布。要求完成问题分析、求解步骤、程序代码、结果描述和总结五部分。所给的参数如下: 材料参数:弹性模量E=200Gpa; 泊松比0.26;外径R?=0.6m;内径R?=0.4m;壁厚t=0.2m。输气管体内表面的最大冲击载荷P为1Mpa。 四.问题求解 (一).问题分析 由于管道沿长度方向的尺寸远大于管道的直径,在计算过程中忽略管道的端面效应,认为在其长度方向无应变产生,即可将该问题简化为平面应变问题,选取管道横截面建立几何模型进行求解。 (二).求解步骤 定义工作文件名 选择Utility Menu→File→Chang Jobname 出现Change Jobname对话框,在[/FILNAM] Enter new jobname 输入栏中输入工作名LEILIN10074723,并将New log and eror file 设置为YES,单击[OK]按钮关闭对话框 定义单元类型 1)选择Main Meun→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delte命令,出现Element Type 对话框,单击[Add]按钮,出现Library of Element types对话框。 2)在Library of Element types复选框选择Strctural、Solid、 Quad 8node 82,在Element type reference number输入栏中出入1,单击[OK]按钮关闭该对话框。 3. 定义材料性能参数 1)单击Main Meun→Preprocessor→Material Props→Material models出现Define Material Behavion 对话框。选择依次选择Structural、Linear、Elastic、Isotropic选项,出现Linear Isotropic Material Properties For Material Number 1对话框。 2)在EX输入2e11,在Prxy输入栏中输入0.26,单击OK按钮关闭该对话框。 3)在Define Material Model Behavion 对话框中选择Material→Exit命令关闭该对话框。 4.生成几何模型、划分网格 1)选择Main Meun→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→Partail→Annulus出现Part Annulus Circ Area对话框,在WP X文本框中输入0,在WP Y文本框中输入0,在Rad1文本框中输入0.4,在Theate-1文本框中输入0,在Rad2文本框中输入0.6,在Theate-2文本框中输入90,单击OK按钮关闭该对话框。 2)选择Utility Menu→Plotctrls→Style→Colors→Reverse Video,设置显示颜色。 3)选择Utility Menu→Plot→Areas,显示所有面。 4) 选择Main Menu→Preprocessor→Modeling→Reflect→Areas,出现Reflect Areas拾取菜

ansys有限元分析工程实例大作业

ansys有限元分析工程实例大作业

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辽宁工程技术大学 有限元软件工程实例分析 题目基于ANSYS钢桁架桥的静力分析专业班级建工研16-1班(结构工程)学号 471620445 姓名 日期 2017年4月15日

基于ANSYS钢桁架桥的静力分析 摘要:本文采用ANSYS分析程序,对下承式钢桁架桥进行了有限元建模;对桁架桥进行了静力分析,作出了桁架桥在静载下的结构变形图、位移云图、以及各个节点处的结构内力图(轴力图、弯矩图、剪切力图),找出了结构的危险截面。 关键词:ANSYS;钢桁架桥;静力分析;结构分析。 引言:随着现代交通运输的快速发展,桥梁兴建的规模在不断的扩大,尤其是现代铁路行业的快速发展更加促进了铁路桥梁的建设,一些新建的高速铁路桥梁可以达到四线甚至是六线,由于桥面和桥身的材料不同导致其受力情况变得复杂,这就需要桥梁需要有足够的承载力,足够的竖向侧向和扭转刚度,同时还应具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性,因此对其应用计算机和求解软件快速进行力学分析了解其受力特性具有重要的意义。 1、工程简介 某一下承式简支钢桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁分别采用3种不同型号的型钢,结构参数见表1,材料属性见表2。桥长32米,桥高5.5米,桥身由8段桁架组成,每个节段4米。该桥梁可以通行卡车,若只考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1,P2,和P3,其中P1=P3=5000N,P2=10000N,见图2,钢桥的形式见图1,其结构简图见图3。

有限元分析大作业试题

有限元分析习题及大作业试题 要求:1)个人按上机指南步骤至少选择习题中3个习题独立完成,并将计算结果上交; 2)以小组为单位完成有限元分析计算; 3)以小组为单位编写计算分析报告; 4)计算分析报告应包括以下部分: A、问题描述及数学建模; B、有限元建模(单元选择、结点布置及规模、网格划分方 案、载荷及边界条件处理、求解控制) C、计算结果及结果分析(位移分析、应力分析、正确性分 析评判) D、多方案计算比较(结点规模增减对精度的影响分析、单 元改变对精度的影响分析、不同网格划分方案对结果的 影响分析等) E、建议与体会 4)11月1日前必须完成,并递交计算分析报告(报告要求打印)。

习题及上机指南:(试题见上机指南) 例题1 坝体的有限元建模与受力分析 例题2 平板的有限元建模与变形分析 例题1:平板的有限元建模与变形分析 计算分析模型如图1-1 所示, 习题文件名: plane 0.5 m 0.5 m 0.5 m 0.5 m 板承受均布载荷:1.0e 5 P a 图1-1 受均布载荷作用的平板计算分析模型 1.1 进入ANSYS 程序 →ANSYSED 6.1 →Interactive →change the working directory into yours →input Initial jobname: plane →Run 1.2设置计算类型 ANSYS Main Menu : Preferences →select Structural → OK 1.3选择单元类型 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Element T ype →Add/Edit/Delete →Add →select Solid Quad 4node 42 →OK (back to Element T ypes window) → Options… →select K3: Plane stress w/thk →OK →Close (the Element T ype window) 1.4定义材料参数 ANSYS Main Menu : Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX:2.1e11, PRXY :0.3 → OK 1.5定义实常数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constant s… →Add … →select T ype 1→ OK →input THK:1 →OK →Close (the Real Constants Window)

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有限元大作业 设计题目: 单车的设计及ansys有限元分析 专业班级: 姓名: 学号: 指导老师: 完成日期: 2016.11.23

单车的设计及ansys模拟分析 一、单车实体设计与建模 1、总体设计 单车的总体设计三维图如下,采用pro-e进行实体建模。 在建模时修改proe默认单位为国际主单位(米千克秒 mks) Proe》文件》属性》修改

2、车架 车架是构成单车的基体,联接着单车的其余各个部件并承受骑者的体重及单车在行驶时经受各种震动和冲击力量,因此除了强度以外还应有足够的刚度,这是为了在各种行驶条件下,使固定在车架上的各机构的相对位置应保持不变,充分发挥各部位的功能。车架分为前部和后部,前部为转向部分,后部为驱动部分,由于受力较大,所有要对后半部分进行加固。

二、单车有限元模型 1、材料的选择 单车的车身选用铝合金(6061-T6)T6标志表示经过热处理、时效。 其属性如下: 弹性模量:) .6+ 90E (2 N/m 10 泊松比:0.33 质量密度:) 3 2.70E+ N/m (2 抗剪模量:) 60E .2+ N/m (2 10 屈服强度:) .2+ (2 75E 8 N/m 2、单车模型的简化 为了方便单车的模拟分析,提高电脑的运算

效率,可对单车进行初步的简化;单车受到的力的主要由车架承受,因此必须保证车架能够有足够的强度、刚度,抗振的能力,故分析的时候主要对车架进行分析。简化后的车架如下图所示。 3、单元体的选择 单车车架为实体故定义车架的单元类型为实体单元(solid)。查资料可以知道3D实体常用结构实体单元有下表。 单元名称说明 Solid45 三维结构实体单元,单元由8个节点定义,具有塑性、蠕变、应力刚化、 大变形、大应变功能,其高阶单元是 solid95

ANSYS流体分析CFD

第一章 FLOTRAN 计算流体动力学(CFD)分析概述 FLOTRAN CFD 分析的概念 ANSYS程序中的FLOTRAN CFD分析功能是一个用于分析二维及三维流体流动场的先进的工具,使用ANSYS中用于FLOTRAN CFD分析的FLUID 141和FLUID 142 单元,可解决如下问题: ?作用于气动翼(叶)型上的升力和阻力 ?超音速喷管中的流场 ?弯管中流体的复杂的三维流动 同时,FLOTRAN还具有如下功能: ?计算发动机排气系统中气体的压力及温度分布 ?研究管路系统中热的层化及分离 ?使用混合流研究来估计热冲击的可能性 ?用自然对流分析来估计电子封装芯片的热性能 ?对含有多种流体的(由固体隔开)热交换器进行研究 FLOTRAN 分析的种类 FLOTRAN可执行如下分析: ?层流或紊流 ?传热或绝热 ?可压缩或不可压缩 ?牛顿流或非牛顿流 ?多组份传输 这些分析类型并不相互排斥,例如,一个层流分析可以是传热的或者是绝热的,一个紊流分析可以是可压缩的或者是不可压缩的。 层流分析 层流中的速度场都是平滑而有序的,高粘性流体(如石油等)的低速流动就通常是层流。 紊流分析 紊流分析用于处理那些由于流速足够高和粘性足够低从而引起紊流波动的流体流动情况,ANSYS中的二方程紊流模型可计及在平均流动下的紊流速度波动的影响。如果流体的密度在流动过程中保持不变或者当流体压缩时只消耗很少的能量,该流体就可认为是不可压缩的,不可压缩流的温度方程将忽略流体动能的变化和粘性耗散。 热分析 流体分析中通常还会求解流场中的温度分布情况。如果流体性质不随温度而变,就可不解温度方程。在共轭传热问题中,要在同时包含流体区域和非流体区域(即固

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