基于ANSYS的压力钢管安全鉴定仿真分析

静设备　石油化工设备技术，２００７，２８（１）・２５・　Ｐｅｔｒｏ—Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

基于ａｎｓｙｓ的钉头管自支撑换热器温度场分析　刘剑桢，江　楠　（华南理工大学工业装备与控制工程学院，广东广州５１０６４０）　摘要：在自行开发的“钉头管自支撑式换热器”的基础上，进行了管蒸汽、壳空气的试验研究，并基于　ａｎｓｙｓ的有限元分析法，采用迭代方法对传热过程进行了模拟，得到了在基管恒壁温条件下，传热管的温度场　分布云图、基管的温度曲线以及钉头纵向和径向的温度分布。结果表明：计算机模拟与实验结果相吻合，从　本质上直观地揭示了钉头管自支撑式换热器壳、管间的温差分布和钉头以及钉头分布对于强化传热的影响，　直观地反映了热量的传递梯度。　关键词：钉头管；有限元分析；温度场分析　中图分类号：ＴＥ９６９文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—８８０５（２００７）０１—００２５～０３　传热学是一门研究热量与物质在势差作用下　的传递规律的基础学科，强化传热则是传热学研　究的一个重点。在强化传热的研究中，主要从以　下几方面展开：第一，传热机理。这类研究主要是　从传热的基本原理方面找到突破，是近年研究的　一个热点，例如短管的再研究；第二，导热材料。　由于各种不同材料的导热系数不一样，对强化传　热有直接的影响；第三，传热管结构。对于传热管　结构的研究，从初始的试验研究、经验公式到现在　的数字模拟，已经有了大量的文献资料，然而对于　某些结构的数值模拟还不很完备，例如本文试　验　中使用钉头管与光管组成的自支撑结构。本　试验采用这种结构，利用传统的试验方法，得到钉　头管强化传热的各项参数以及检验公式，证明了　这种钉头管自支撑结构的壳程强化作用。　本文以上述试验为基础，采用ａｎｓｙｓ分析软　件，对试验中所使用的钉头管进行了单根模拟，利　用试验所得到的各项数据，分析得到了钉头管传　热温度场效果图，将钉头对传热管的强化效果直　观的反映出来，并初步探讨了钉头的分布、长径比　对于强化传热的影响，对钉头管自支撑换热器的　结构优化有一定的参考价值。　１　试验用传热管结构简介　１．１结构几何尺寸　自支撑式钉头管换热器试验装置（见图１）结　构包括钉头管换热器、支承装置和温度测量机构　三部分。换热器由筒体和换热管组成，筒体为１０　号无缝钢管，两端由法兰密封，换热器管束由钉　头管（见图２）和光管两部分按照正三角形排列组　成。换热器的结构参数见表１。　

圆管大应变分析的自适应单元网格划分技术

张博利

【摘 要】以圆薄壁钢管在冲击作用下的屈曲过程为例,描述了钢管在冲击载荷作用下,局部发生的大变形情况.在ANSYS/Ls-dyna计算中采取了不同的网格划分形式,对结果进行了变形和应力的分析比较.证明在大变形情况下,由于网格划分形式的变化,对计算精度和计算结果都有较大的影响.该方法在分析薄壁防撞杆的受冲击过程中,对局部受损情况的分析,以及防撞杆的安全性分析都有帮助.

【期刊名称】《中国民航大学学报》

【年(卷),期】2010(028)002

【总页数】4页(P47-49,57)

【关键词】有限元法;ANSYS/Ls-dyna;大应变分析;冲击载荷

【作 者】张博利

【作者单位】中国民航大学基础实验中心,天津,300300

【正文语种】中 文

【中图分类】U467.1

近十多年来，全球范围内的恐怖爆炸袭击事件不断上升，已构成对城市乃至国家的重要威胁。政府办公和重要的基础设施已成为恐怖袭击的重要目标。机场作为重要的基础设施，现已成为恐怖袭击的重点对象。爆炸恐怖袭击是最常见而且容易实施的重要手段，像汽车炸弹、邮件（包裹）炸弹、人体炸弹、固定箱包炸弹等方式。由于汽车炸弹相对携带的爆炸物多一些，即使在与机场一定距离处爆炸，也可对机场进行毁灭性的破坏。然而其他三种炸弹，可通过严格的安全检查措施加以控制。由于近距离爆炸作用于建筑物的冲击波荷载非常大，可导致建筑物严重的破坏。因此对于机场来说，对汽车炸弹的防范成为重中之重。机场防恐防爆的主要目的是航站楼不会倒塌，减小结构产生的整体破坏，控制产生次生杀伤的飞片。由于航站楼结构设计的特殊性，不适合在四周设置防护墙。安装防撞杆可以起到与设置防撞墙同样的作用，并且防撞杆易于成型，坚实实用。本文对防撞杆进行安全性分析，并利用LS-DYNA软件对它进行碰撞模拟实验，以期为防撞杆设计提供参考。

Ls-dyna软件是世界上最著名的通用显示非线性动力分析程序，能模拟真实世界的各种复杂几何非线性（大位移、大转动和大应变）、材料非线性和接触非线性问题，特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞、爆炸和金属成形等非线性动力冲击问题。

文章编号：1000-4750(2021)04-0247-10

基于向量有限元的深水管道屈曲行为分析

李振眠1,2，余 杨1,2，余建星1,2，赵 宇1,2，张晓铭1,2，赵明仁1,2

(1. 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津大学，天津 300350；2. 天津市港口与海洋工程重点实验室，天津大学，天津 300350)

摘 要：局部屈曲破坏是深水管道运行的最大安全问题之一。采用创新性的向量式有限元方法(VFIFE)分析深

水管道结构屈曲行为，推导考虑材料非线性的VFIFE空间壳单元计算公式，编制Fortran计算程序和

MATLAB后处理程序，开展外压下深水管道压溃压力和屈曲传播压力计算、压溃和屈曲传播过程模拟。开展

全尺寸深水管道压溃试验，进行深水管道压溃压力和压溃形貌分析，对比验证了VFIFE、试验、传统有限元方

法(FEM)得到的结果。结果表明：VFIFE能够直接求解管道压溃压力和屈曲传播压力，模拟管道屈曲和屈曲传

播行为，计算结果符合实际情况，与压溃试验、传统有限元方法符合较好，并具有不需特殊计算处理、全程行

为跟踪等优势，可以为深水管道结构屈曲行为分析提供一套新的、通用的分析策略。

关键词：管道结构；屈曲行为；向量式有限元；空间壳单元；压力舱试验

中图分类号：TU312+.1；P756.2 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2020.06.0357

BUCKLING ANALYSIS OF DEEPWATER PIPELINES BY VECTOR FORM

INTRINSIC FINITE ELEMENT METHOD

LI Zhen-mian1,2 , YU Yang1,2 , YU Jian-xing1,2 , ZHAO Yu1,2 , ZHANG Xiao-ming1,2 , ZHAO Ming-ren1,2

(1. State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300350, China;

第３８卷第１６期　２　０　１　２年６月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ＩｒＵＲＥ　ＶｏＩ．３８　Ｎｏ．１６　Ｊｕｎ．　２０１２　・８３・　

文章编号：１００９—６８２５（２０１２）１６—００８３—０２　

基于ＡＮＳＹＳ的某软土基坑有限元分析　

赵光辉　彭昊　高博　

（天津市市政工程设计研究院，天津３０００６５）　

摘要：结合天津滨海地区的软土基坑工程，采用大型有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对基坑开挖变形性状进行了数值模拟，分析了基坑　

底部采用搅拌桩加固后对支护结构及周围土体的影响，对同类工程设计及施工提供有益的借鉴。　

关键词：基坑，软土，有限元分析　

中图分类号：ＴＵ４６３　文献标识码：Ａ　

０引言　

随着天津、上海等沿海地区经济的快速发展，许多重大工程　

要面临在软土场地上基坑开挖与支护的问题。在软土基坑底部　

进行加固，可以防止坑底隆起，同时对支护结构的底部起嵌固作　用增大基坑内侧的被动土压力，减小其变形量。加固土体可以作　

为复合地基承担上部结构的荷载。支护结构的土压力分布需要　考虑土体和支护体系的相互作用，以及基坑分步开挖过程中土压　

力变化。　

本文结合工程实例，采用有限元软件ＡＮＳＹＳ建立了三维模　

型，从整体上分析了坑内被动土体加固作用对支护结构及周围土　

体的影响，对基坑开挖及支撑的过程进行了模拟，并考虑了土体　

的非线性本构关系。　

路面开裂下陷、路基及边坡侧滑现象。根据钻探揭示，该处地层　

共揭露三层岩土，分别为路基填土、粘土、石灰岩。　

设计采用桩锚式新型联合加固技术对病害路段进行加固处　

理。共布设两排预应力锚杆，锚杆采用直径２８　ｍｍ的Ⅱ级螺纹　

钢，预应力值为９０　ｋＮ，水平间距３．０　ｍ，与水平方向夹角为３０。；　

钢管桩水平间距３．０　ｍ，桩长８　ｍ，钻孔直径为５００　ｌｎｌｎ，钢管为直　

径３２５　ｉｎｍ、壁厚５　ｍｍ的无缝钢管，并在坡脚设置有１　ｍ高的护　

脚墙。笔者对加固效果进行了定期跟踪观测（见图４），应用六年