環(huán)剛度的案例
甘肅新型隧道逃生管道|銀湖巷晨報
甘肅新型隧道逃生管道|銀湖巷晨報
隧道逃生管道，甘肅新型隧道逃生管道，環(huán)剛度高、耐壓性好、不易變形，在隧道施工過程中發(fā)生坍塌時，新型隧道逃生管道承壓能力和抗環(huán)境破壞能力遠遠超過一般管道！
隧道逃生管耐沖擊實驗 在隧道逃生領(lǐng)域，以往傳統(tǒng)的逃生管材質(zhì)是鋼管，但是鋼管的抗沖擊性能差，在抗沖擊性能測試中，鋼管和新材料逃生管相比，當(dāng)受到劇烈撞擊之后，鋼管發(fā)生了嚴(yán)重變形，但是新材料逃生管受到?jīng)_擊后，石塊被彈出，管道幾乎沒有受到損傷，耐沖擊性能良好，其次和鋼管相比，新材料逃生管重量輕，便于輸送和安裝，而且價格適中，綜合性價比高。
新型隧道逃生管道技術(shù)參數(shù)：
1.隧道逃生管道，超高分子逃生管道常用規(guī)格：DN800*30mm，管道外徑為800mm，壁厚30mm
2.長度標(biāo)準(zhǔn)：1.5米 3米 4米 6米，也可根據(jù)要求定做。
3.隧道逃生管道，超高分子逃生管道連接方式：抱箍連接，鏈條軟連接
4.顏色：橘黃色
5.隧道逃生管道，超高分子逃生管道平均分子量在250萬以上，屈服強度σ1=3.7GPa，彈性模量E1=700MPa;泊松比ν1=0.42。
6.重量：以DN800*30mm為例，約為70kg/米。
近期是管道行業(yè)的淡季期，由于天氣原因，南方的山竹肆虐，北方的大雨不斷致使交通不便，可是我們的物流方面仍然持續(xù)不斷地發(fā)貨中，為了完成客戶的訂單，我們不遺余力的努力把產(chǎn)品送到客戶中。
設(shè)置新型隧道逃生管道的必要性
由于隧道施工工程環(huán)境封閉，隱蔽工程較多，工程質(zhì)量安全隱患易發(fā)難控，部分地區(qū)和項目隧道工程地質(zhì)勘察不詳，設(shè)計深度不足等因素，造成工程施工不安全。
據(jù)統(tǒng)計，2009年-2013年，我國隧道施工事故33起，造成直接死亡人數(shù)161人，直接經(jīng)濟損失幾億元。
展開 淺析：楊氏模量、彈性模量、剪切模量、體積模量、強度、剛度，泊松比
剛度:
剛度(即硬度)指某種構(gòu)件或結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，是衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，主要指引起單位變形時所需要的應(yīng)力。一般是針對構(gòu)件或結(jié)構(gòu)而言的。它的大小不僅與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，而且與構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的截面和形狀有關(guān)。
剛度越高，物體表現(xiàn)的越“硬”。對不同的東西來說，剛度的表示方法不同，比如靜態(tài)剛度、動態(tài)剛度、環(huán)剛度等。一般來說，剛度的單位是牛頓/米，或者牛頓/毫米，表示產(chǎn)生單位長度形變所需要施加的力。
法向剛度、剪切剛度的單位同樣是N/m或N/mm，差別在于力的方向不同
一般用彈性模量的大小E來表示.而E的大小一般僅與原子間作用力有關(guān)，與組織狀態(tài)關(guān)系不大。通常鋼和鑄鐵的彈性模量差別很小，即它們的剛性幾乎一樣，但它們的強度差別卻很大。
“彈性模量”是描述物質(zhì)彈性的一個物理量，是一個總稱，包括“楊氏模量”、“剪切模量”、“體積模量”等。所以，“彈性模量”和“體積模量”是包含關(guān)系。
一般地講，對彈性體施加一個外界作用（稱為“應(yīng)力”）后，彈性體會發(fā)生形狀的改變（稱為“應(yīng)變”），“彈性模量”的一般定義是：應(yīng)力除以應(yīng)變。例如：
線應(yīng)變——
對一根細桿施加一個拉力F，這個拉力除以桿的截面積S，稱為“線應(yīng)力”，桿的伸長量dL除以原長L，稱為“線應(yīng)變”。線應(yīng)力除以線應(yīng)變就等于楊氏模量E: F/S=E(dL/L)
剪切應(yīng)變——
對一塊彈性體施加一個側(cè)向的力f（通常是摩擦力），彈性體會由方形變成菱形，這個形變的角度a稱為“剪切應(yīng)變”，相應(yīng)的力f除以受力面積S稱為“剪切應(yīng)力”。
展開 魚雷楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)接觸應(yīng)力數(shù)值模擬
0 案例背景
魚雷產(chǎn)品不可避免要進行分段，那么艙段間連接就必不可少，楔環(huán)連接作為一種應(yīng)用非常廣泛的連接方式，可保證連接部位外表面的光順性，且可減少魚雷的形狀阻力和噪聲，便于拆裝，因而具有明顯的優(yōu)勢。由于魚雷在裝配、運輸及發(fā)射等過程中承受較大的彎矩，而且楔環(huán)連接的母端殼體開孔尺寸和楔環(huán)厚度是影響連接強度的主要因素，為了裝拆的方便增加殼體開孔的尺寸，減薄楔環(huán)的厚度，有必要分析段間的連接強度。魚雷段間楔環(huán)連接是典型結(jié)構(gòu)非線性問題，存在連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜、載荷工況多的特點，為此，基于ANSYS Workbench 建立接觸模型的結(jié)構(gòu)非線性分析方法，可求解魚雷楔環(huán)連接的強度分析問題。
1 魚雷艙段楔環(huán)連接結(jié)構(gòu)工作原理
魚雷楔環(huán)連接是利用兩個帶楔形面的開口圓環(huán)在周向相對運動時產(chǎn)生軸向的拉力將魚雷兩個艙段連接在一體。如圖1 所示，該結(jié)構(gòu)楔環(huán)安裝在兩個艙段殼體形成的矩形環(huán)槽內(nèi)，在雷體表面只留有一個緊密配合的接縫和一個楔環(huán)安裝窗口，可以保證雷體表面非常光順。同時，這種設(shè)計還有結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，質(zhì)量輕、徑向尺寸占用小及殼體受力均勻的優(yōu)點，非常適合雷內(nèi)空間狹小的小口徑魚雷使用。但這種結(jié)構(gòu)因為對接配合面相對較多，艙段對接精度要求較高。在艙段楔環(huán)連接設(shè)計中，楔環(huán)安裝窗口的大小、楔環(huán)的剛度大小和楔環(huán)與安裝槽的間隙大小對楔環(huán)安裝的方便性和連接強度的影響至關(guān)重要，楔環(huán)的斜面角度選擇在滿足小于自鎖角的同時應(yīng)盡量小，以減少因振動可能引起的松動。
圖 1 楔環(huán)連接示意圖
2 有限元模型的建立
2.1 楔環(huán)連接模型
魚雷殼體楔環(huán)連接處的幾何形狀較為復(fù)雜，在建立有限元模型時需對楔環(huán)連接的幾何模型進行必要的改造。如圖2 所示，通過去除楔環(huán)連接幾何模型中的倒角﹑圓角及安裝密封圈的環(huán)槽，得到了用于有限元分析的楔環(huán)連接模型。
展開 提取ANSYS中的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣到MATLAB中進行二次開發(fā) ￥88
最近在考慮自己編寫的程序和商用軟件的驗證問題，有限元結(jié)構(gòu)分析中最關(guān)鍵的一環(huán)就是剛度矩陣的獲得，如果涉及到模態(tài)分析，還有質(zhì)量矩陣。考慮到商業(yè)軟件的成熟性，可以用ANSYS生成的剛度矩陣做參照來看自己編寫的程序是否正確，因此如何提取ANSYS中結(jié)構(gòu)的剛度矩陣，并進行隨后的驗證或者二次開發(fā)是一個問題。
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1796144
受上述帖子的啟發(fā)，使用MATLAB提取ANSYS中的剛度和質(zhì)量矩陣，并進行模態(tài)分析驗證提取的矩陣的正確性。
首先，在ANSYS中使用HBMAT命令方法提取整體矩陣。
命令：HBMAT,fname,ext,--,form,matrx,rhs
其中：
Fname---輸出矩陣的路徑和文件名，缺省為當(dāng)前工作路徑和當(dāng)前工作文件名。
ext---輸出矩陣文件的擴展名，缺省為.matrix。
form---定義輸出矩陣文件的格式，其值可取：
=ASCII：ASCII碼格式；
=BIN：二進制格式。
matrix---定義輸出矩陣的類型，其值可取：
=STIFF：輸出剛度矩陣。可用于寫入了.FULL文件的任何類型的分析。
=MASS：輸出質(zhì)量矩陣。可用于特征值屈曲、子結(jié)構(gòu)分析、模態(tài)分析。
=DAMP：輸出阻尼矩陣。僅用于有阻尼的模態(tài)分析。
rhs---右邊項輸出控制（右邊項指用矩陣所表示方程的等號右端矢量，這里可為節(jié)點荷載向量），如rhs=YES則輸出，如rhs=NO則不輸出。
模態(tài)分析時，因僅LANB和QR法可生成完整的質(zhì)量矩陣，因此也僅采用這兩種方法時才可使用HBMAT命令得到質(zhì)量矩陣文件。
展開 
抽水蓄能電站水泵水輪機裝拆方式技術(shù)交流
水泵水輪機總體結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到電站與機組的總體布局，機組長期運行穩(wěn)定性，未來機組運行維護的經(jīng)濟性和方便性，是機組前期設(shè)計中的重要一環(huán)。水泵水輪機的總體布置主要關(guān)注點包括水泵水輪機機組拆裝方式、底環(huán)與尾水錐管埋設(shè)方式、活動導(dǎo)葉操作形式等內(nèi)容。.
水泵水輪機裝拆方式
目前國內(nèi)水泵水輪機的裝拆方式主要有三種方式：上拆方式、下拆方式和中拆方式
a.上拆方式
上拆方式是指轉(zhuǎn)輪、主軸、頂蓋等主要部件，均需利用廠房吊車通過發(fā)電電動機機坑（定子內(nèi)徑）拆出并進行檢修的拆裝方式。采用此拆裝方式，其軸系通常采用兩段軸，由于高水頭高轉(zhuǎn)速發(fā)電電動機的結(jié)構(gòu)尺寸限制，頂蓋通常采用分瓣結(jié)構(gòu)，如深蓄、仙居、洪屏、溧陽等項目均采用的是上拆方式。此種方式優(yōu)點：
①混凝土整體剛度加強，機組穩(wěn)定性較好；
②主要部件均通過廠房吊車拆除，不需要其它專用拆卸、運輸工具。
此種方式缺點：轉(zhuǎn)輪等水泵水輪機部件的檢修，必須拆除發(fā)電機轉(zhuǎn)子后方可進行。
b.下拆方式
下拆方式是指轉(zhuǎn)輪、尾水錐管、導(dǎo)水機構(gòu)的底環(huán)和導(dǎo)葉等部件，可由尾水廊道拆出并進行檢修的機組拆裝方式。采用此拆裝方式，水泵水輪機尾水錐管、底環(huán)以及與之相連的管路等部件四周無混凝土包裹，全部裸露在空氣中，蝸殼層設(shè)置有能滿足上述部件裝拆運輸要求的運輸廊道，如江蘇宜興、廣蓄I(lǐng)期等項目。
此種方式的優(yōu)點是：
①檢修更換轉(zhuǎn)輪或更換導(dǎo)葉下軸徑密封和下軸套等部件時，不需要拆卸發(fā)電電動機及水泵水輪機頂蓋；
②有效抵消部分座環(huán)軸向力，座環(huán)地腳基礎(chǔ)處混凝土受力減小。
此種方式缺點：
①由于尾水錐管、底環(huán)四周無混凝土，機組運行時，尾水管處的振動、噪音較大；
②缺少了混凝土支承，底環(huán)的整體剛度設(shè)計要加強；
③設(shè)置專用裝拆、運輸工具。
展開 錯縫隧道拼裝效應(yīng)（二）
下圖主要表現(xiàn)的是環(huán)向與徑向螺栓接頭的壓碎破壞與拉裂破壞：
接下來進行具體分析縱向接頭的力學(xué)特性（Behavior of longitudinal joints）定義了“with positive values for joint opening, and negative values for joint closing”.大概意思就是管片外拉內(nèi)壓，外側(cè)容易形成張開，內(nèi)側(cè)混凝土受壓，同樣的道理可以定義外壓內(nèi)拉。貓咪老師認為可以與混凝土梁做對比來記憶比較方便。受力分析也和變形的混凝土梁類似。
介紹完縱向當(dāng)然要介紹環(huán)向接頭（Behavior of circumferential joints），環(huán)向接頭是環(huán)與環(huán)之間的接頭。這里一定要把環(huán)向與徑向接頭的定義搞清楚，貓咪老師在剛接觸接頭時總要搞錯，環(huán)向接頭是環(huán)與環(huán)之間的接頭，縱向接頭是環(huán)內(nèi)管片與管片之間接頭，由于管片的縫是縱向的，所以取名字叫縱向接頭。值得注意的一點，由于管片環(huán)之間的卯榫效應(yīng)，能增強環(huán)向接頭的剛度。
At the generalized load P= 236.76 kN (the relative load p =1.53), the tongue-and-groove at 55° and 282° started to engage, resulting in increased circumferential joint stiffness. At 190° and 350°, the tongue-and-groove was deformed due to the high load, accelerating the dislocation.
第三部分分析結(jié)果，未完待續(xù)。
展開 Adams在換擋機構(gòu)分析中的應(yīng)用
2）同步環(huán)設(shè)定
同步環(huán)中的內(nèi)、中、外三環(huán)與地面用圓柱副連接，內(nèi)環(huán)與中環(huán)，中環(huán)與外環(huán)之間設(shè)定相關(guān)接觸。該步主要注意接觸參數(shù)的設(shè)定，其關(guān)鍵參數(shù)為摩擦系數(shù)。
此外，外環(huán)還需要設(shè)定與結(jié)合套的接觸關(guān)系，同步環(huán)與結(jié)合齒之間接觸關(guān)系。
3）結(jié)合齒
結(jié)合齒與地面用旋轉(zhuǎn)副連接，不可移動。然后設(shè)定結(jié)合齒與結(jié)合套，結(jié)合齒與同步環(huán)之間的接觸關(guān)系。
4）齒輪組模型創(chuàng)建注意事項
齒輪組的各約束創(chuàng)建按以上幾部，詳細定義參考模型，需要注意的是模型中的Bushing，bushing的定義主要是為了保證齒之間的接觸撞擊引起計算不收斂，并可保證結(jié)合平緩。因此，Bushing定義時不可設(shè)定剛度，只要給定阻尼參數(shù)即可。Z向平動方向給定阻尼系數(shù)，范圍在50-100間，不宜過大。
各零部件之間的接觸剛度除了外環(huán)與結(jié)合齒之間需要設(shè)定較大剛度以外，其他接觸剛度不能太大。外環(huán)與結(jié)合齒剛度設(shè)定范圍10000-50000之間，其他接觸剛度設(shè)定約為80-200，個別不可超過1000。其原理是受沖擊較大的零部件剛度需小點，同步結(jié)合的剛度稍大。
摩擦系數(shù)設(shè)定依據(jù)是與同步環(huán)相關(guān)參數(shù)選定較大，在0.7-0.95之間，動、靜閥也需較小，靜閥不超過10，動閥按10倍靜閥比例關(guān)系。限位小球的動靜摩擦閥一定要足夠小，不然不能自鎖，靜閥在0.1-0.01之間。
3、求解計算
定義好模型之后既可以開始仿真分析，由于本模型存在較多接觸計算，計算時間會相應(yīng)增加，1s仿真時間約運行2小時。
求解過程無需關(guān)注，僅需用戶在求解完成后查看結(jié)果，并根據(jù)用戶實際數(shù)據(jù)對比。如模型中參數(shù)不符合用戶需求，可根據(jù)注意事項，配合實際試驗要求更改，本模型不作為任何項目依據(jù)。
展開 壓力容器接管許用載載和 WRC及有限元局部應(yīng)力計算方法
圖 1：法蘭連接上的力矩和力
常見的工程實踐表明，與其他兩個力矩相比，與環(huán)向?qū)R的 Mc 力矩會對容器造成更多的潛在損壞，因為容器沿環(huán)向方向的剛度更大。 徑向力 P 往往會拉開或分離法蘭，可能會導(dǎo)致泄漏危險。 因此，與其他許用載荷相比，這些許用載荷的大小應(yīng)保持較低。
在選擇最大允許設(shè)備接管許用載荷時，這些力和力矩的組合通常要求產(chǎn)生小于容器中最大允許應(yīng)力的應(yīng)力。 然而，設(shè)計者可以選擇無數(shù)種荷載組合。
因此，開發(fā)一種可以在管道開始設(shè)計之前評估最佳設(shè)備接管許用載荷集的方法可能很困難。 如果計算出許用載荷太低，管道設(shè)計方案復(fù)雜，可能會讓管道變得昂貴。 如果許用載荷太高，則容器設(shè)備接管設(shè)計需要不必要的加固，并可能導(dǎo)致設(shè)備生產(chǎn)或材料成本增加
如何確定最大允許設(shè)備接管許用載荷
如上所述，確定允許載荷可能很復(fù)雜，因為可能存在無限范圍的載荷組合。 可以在所有其他載荷為零的情況下計算最大單獨載荷。 還可以假設(shè)某些載荷組合。
下表顯示了典型的許用載荷報告，其中列出了“實際”許用載荷組合的保守許用載荷組合。
圖2：許用載荷表
在生成允許載荷表時，采用了以下程序：
l 當(dāng)所有其他載荷為零時，可以計算容器最大承受壓力。 使用較低的設(shè)計壓力來計算允許的外部載荷。
l 實際允許載荷可以基于比 SRSS（平方和的平方根）方法更準(zhǔn)確的組合理論。
l 由于局部許用應(yīng)力不同，二次載荷和一次載荷的計算方式不同。
此外，可以針對所有其他載荷為零并且可以假設(shè)某些載荷組合的情況計算最大單獨載荷。
通過管道應(yīng)力確定最大載荷
此外，當(dāng)設(shè)計容器或管道應(yīng)力完成時，可以計算允許的設(shè)備接管許用載荷。 在這兩種情況下，連接管道施加到設(shè)備接管上的載荷必須受到計算出的允許設(shè)備接管載荷的限制。
展開 煤粉氣化袋式過濾器
PPS-氧化反應(yīng)曲線圖如下：
13、袋籠（濾袋框架）要求和生產(chǎn)工藝
標(biāo)準(zhǔn)要求袋籠的直線度誤差小于3毫米，對剛度和環(huán)隙無要求。袋籠材質(zhì)采用20#優(yōu)質(zhì)鋼冷拔鋼絲制作，表面防腐處理，使袋籠不僅有良好的鋼度，同時不會因銹蝕現(xiàn)象影響排放效果和濾袋壽命。
袋籠采用微機控制的多點焊接生產(chǎn)線制作。焊接過程分為：加壓、預(yù)熱、焊接、緩冷、成型、泄壓等工藝，自動按序完成。保證框架焊接質(zhì)量、整體鋼度、表面質(zhì)量提高使用壽命。這樣布袋的壽命有較好的保證。并對濾袋與框架的環(huán)隙作出科學(xué)的界定，以增加濾袋使用壽命，減少壓縮氣體的消耗。
14、花板與密封
一般除塵器對凈化效率的要求為50－100mg/Nm3,工藝要求尾氣循環(huán)再用，故對尾氣排放的要求更高（10mg/Nm3以下），確保泄漏率低于0.002%。
15、脈沖噴吹清灰系統(tǒng)
脈沖噴吹清灰系統(tǒng)主要包括：氣源供應(yīng)系統(tǒng)、儲氣包、脈沖閥、噴吹管、噴嘴和誘導(dǎo)器等。過濾器清灰依靠脈沖閥通過電磁閥在瞬間釋放壓縮氮氣噴吹來完成，脈沖閥的壽命直接影響過濾器的可靠性。
脈沖噴吹清灰系統(tǒng)各部分具體要求如下：
（1）氣源供應(yīng)系統(tǒng)必須保證噴吹氣源的質(zhì)量無塵、無油、無水，供氣壓力保證達到0.30MPa以上；
（2）儲氣包必須保證足夠的容量，以保證脈沖閥噴吹量，氣包容量要求達到300～450升；
（3）脈沖閥由于在過濾器上使用數(shù)量多，必須保證其可靠的質(zhì)量和使用壽命，要求其流量系數(shù)大，因此在選擇時一般選用進口產(chǎn)品：美國ASCO，它的使用壽命能達到100萬次以上或6年；
（4）噴吹管、噴嘴和誘導(dǎo)器的作用主要是保證噴吹的氣體能很好的作用于布袋，因此它們的制作精度都要求十分高。
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