动力工程 明康宁 有限元文献综述
全组装式屈曲约束支撑低周疲劳性能及抗震需求分析的开题报告

全组装式屈曲约束支撑低周疲劳性能及抗震需求分析的开题报告一、研究背景和意义随着我国工程建设的发展,高速公路、铁路、桥梁等工程建设的规模逐步扩大,工程质量对于社会和经济的发展起着重要的作用。
然而,这些工程建设在长时间的运行和使用过程中,由于受到外界环境的影响,如风、震、温度等因素的影响,导致结构构件的疲劳破坏风险增加。
因此,疲劳性能的研究和抗震设计成为工程建设的重大问题。
近年来,国内外学者探索了许多新的建设技术,其中屈曲约束支撑技术逐渐受到人们的关注。
该技术采用了全组装式的支撑结构,通过减小结构杆件的受力范围来提高其疲劳寿命和抗震能力。
此技术能够适用于各种建筑结构,具有可靠性高、施工周期短、难度小等优点,成为了高层建筑抗震加固和城市轨道交通桥梁的优选技术。
二、研究内容和方案本文拟对全组装式屈曲约束支撑技术的低周疲劳性能和抗震性能进行分析研究。
其主要研究内容和方案如下:1、屈曲约束支撑结构的设计原理及实现方法,探究其在抗震设计中的应用和优势;2、对低周疲劳试验和数值模拟进行分析,研究全组装式屈曲约束支撑结构在疲劳寿命方面的影响因素,探究其疲劳性能提高的机理和可行性;3、通过有限元分析方法,对全组装式屈曲约束支撑结构在地震荷载下的动力响应进行模拟,探究其在抗震设计中的适用性和有效性;4、对全组装式屈曲约束支撑结构在工程实践中的应用进行案例分析,论述其在工程中的实际应用效果,评估其经济可行性和社会效益。
三、研究目标和预期成果本文的研究目标是深入探讨全组装式屈曲约束支撑技术在低周疲劳性能和抗震性能方面的应用,明确其适用性和优势,并结合实际工程案例对其应用效果进行评估,为工程建设提供科学合理的技术支持和决策依据。
预期成果包括:全面分析全组装式屈曲约束支撑技术在低周疲劳性能和抗震性能方面的优势和适用范围;通过试验、数值模拟和案例分析等方法,研究其在工程实践中的应用效果,评估其经济可行性和社会效益;提出相应的优化设计措施和工程实践建议,为工程设计、施工和管理提供科学的支持和指导。
文献综述-基于涡激振动的一个桥梁两步计算分析方法

基于涡激振动的一个桥梁两步计算分析方法在桥梁结构抗风设计中,符合实际的初步做法是进行风动实验测试,然而为了预测大跨度桥梁由于漩涡摆动的非正常风荷载的动态效应,提出了一种高效的两步计算方法。
通过对风结构相互作用问题的解耦,首先进行流体动力学分析计算,利用桥面的二维模型对作用于桥面的非定常风荷载进行评估。
其次,进行非定常风荷载下的三维桥梁结构动力分析,以此来探讨桥梁涡激振荡。
现行的计算分析和风洞测试的结果得到较好的一致性。
虽然建模过程中引入的各种假设对于增强计算方法应该是合理的,在进行严格的风洞试验之前,它可作为桥梁的初步设计支持工具,以此来对桥梁由于漩涡激励的非定常风荷载引起的动力响应进行评估。
大跨度桥梁的阻尼和刚度相对于短、中跨度的桥梁来说都比较小。
因此,大跨度梁对丝束频率力敏感,如风荷载。
所以,评估如涡激振动,颤振等空气动力学现象对静态结构所承担的设计风荷载的安全来说是必要的。
目前,对这些结构的程序设计,结构的风力特点和空气动力稳定性评价,主要是靠采用节段模型或全桥模型进行风洞试验来实现的。
风洞试验通常需要几个星期或数月的测量和分析,从时间和金钱方面来衡量,花销的成本相当大。
随着计算机能力的迅速发展以及物理建模和计算方法的日益完善,在过去的10年以来,计算风工程的进展出现了快速增长的趋势,有望支持或取代一部分昂贵和费时的风洞试验。
即使目前的超级计算机,计算风工程中的应用已不被认为可行的,因为在风工程所涉及流雷诺数无法准确测到,就是说紊流准确的预测超出了高端计算机的能力。
此外,在评价桥梁等实际复杂结构的风致振动的风力和结构之间的互动现象,还有许多没有解决的问题。
因此,迄今为止大多数风工程计算的研究,侧重于对紊流模型的和非定常风力的计算方法,风和结构相互作用问题的发展和改进。
弗兰卡(1991年)和罗迪,加藤(1993年)和Launder,土屋等人工智能(1996年)在湍流模型改进方面做出了许多努力。
齿轮机械传动动力学研究文献综述完整版

基于齿轮传动的机械动力学研究文献综述摘要:本文结合相关文献对机械动力学中齿轮传动动力学部分的研究进行了综述。
综合文献对齿轮传动动力学研究现状和发展趋势有了整体把握。
关键词:动力学;齿轮传动;综述;The Literature Review of Mechanical Dynamics based on gear transmissionAbstract:In this paper, the studies of mechanical dynamics of gear transmission were reviewed. On the whole, we grasp the studies status anddevelopment trend of gear transmission.Keywords: Dynamics;Gear transmission;Review1.前言随着机械向高效、高速、精密、多功能方向发展,对传动机械的功能和性能的要求也越来越高,机械的工作性能、使用寿命、能源消耗、振动噪声等在很大程度上取决于传动系统的性能。
因此必须重视对传动系统的研究。
机械系统中的传动主要分为机械传动、流体传动(液压传动、液力传动、气压传动、液体粘性传动和高等优点机械传动的形式也有多种,如各种齿轮传动、带(链)传动、摩擦传动等。
齿轮传动是机械传动中的主要形式之一。
在机械传动中占有主导地位。
由于它具有速比范围大、功率范围广、结构紧凑可靠等优点,已广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中。
成为现有机械产品中所占比重最大的一种传动。
齿轮从发明到现在经历了无数次更新换代,主要向高速、重载、平稳性、体积小、低噪等方向发展。
2. 齿轮动力学的发展概述齿轮的发展要追溯到公元前,迄今已有3000年的历史。
虽然自古代人们就使用了齿轮传动,但由于动力限制了机器的速度。
因此齿轮传动的研究迟迟未发展到动力学研究的阶段。
第一次工业革命推动了机器速度的提高,Euler提出的渐开线齿廓被广泛运用,这属于从齿轮机构的几何设计角度来适应速度的提高。
文献综述

安全阀文献综述国内在安全阀方面的研究始于20世纪80年代初,研究内容主要集中在安全阀的动作特性上,也取得了一定的成果。
但总体上来说,研究深度还不够,尤其在安全阀内部流动方面,涉及甚少。
国外对安全阀的新一轮研究开始于20世纪70年代末。
20世纪80年代初,国外进行了新一轮研究。
Maryland大学的Sallet教授进行了可压缩流、不可压缩流和两相流的流量试验。
分别通过对二维和三维流场试验模型所得到的试验数据进行对比,并发现两种模型所反映出的定性趋势。
从90年代后期开始,CFD技术的迅猛发展,使得相关工业用阀的CFD研究也得到了发展。
尽管安全阀技术在我国的应用历史较长,但其发展却比较缓慢。
主要原因是把主要精力放在对国外定型技术的个别引进和对其产品的仿制上,忽视了技术研究与开发工作。
至今国内对于安全阀开启过程的研究工作刚刚展开;有关升力的数值模拟研究与实验数据的结果还存在较大的偏差。
总体上来说,国内在安全阀这些基础研究方面的研究深度和广度都远远落后于国外。
1.国内安全阀文献摘要从近5年的文献报告来看,目前国内的研究团队主要集中于企业和某些高校。
企业的研究侧重于安全阀的实际运作性能,结构改进,稳定性研究,故障解决方法等,对于纯理论上的研究较少;而高校对于安全阀的研究主要是硕士博士课题的研究,研究内容大多是理论上的探索,以数值模拟仿真研究居多。
本文将2012至2016年安全阀相关文献筛选整理,将精选出的35国内文献分类整理,分为五个研究方向,分别为:安全阀力学研究、结构设计、密封性研究、流场特性研究和校验与故障分析。
1.1安全阀力学研究华南理工大学硕士戴芳芳在2012年通过实验和模拟计算实现了对安全阀反冲效应的定量计算[1],同时得到了反冲力与关键结构参数之间的关系,可通过改变它们来控制反冲效应的大小,为安全阀安全、合理使用提供指导。
上海发电设备成套设计研究院周昭伟2013年对一开式排放安全阀管系实例采用等效静力法的静动态特性计算、分析和对比,获得安全阀管系的受力、应力和位移数据[2]。
一种易损件结构的三维有限元强度分析ABAQUS会议稿

一种易损件的有限元强度分析刘长虹[1],李洪升[2](1.华东理工大学机械与动力工程学院; 2.德尔福中央电气(上海)有限公司)摘要:本文采用ABAQUS/Standard,对生产线中的一个易损件进行了三维有限元分析。
根据结构的损伤部位和三维模型的几何复杂程度,采用了不同的划分网格策略以保证计算精度。
计算结果表明,有限元计算与实际结构损伤情况一致。
关键词:ABAQUS,有限元法,强度A Finite Element Analysis on the Fragile PartChanghong Liu[1], Hongsheng Li[2](1.Eastchina University of Science and Technology, 2.Delphi Electrical Centers (shanghai)Co.,Ltd.)Abstract: With ABAQUS/Standard, a three dimension finite element (FE) analysis was presented. Firstly, considering the complexity of the geometric pattern and the fragile positions, a mesh strategy of the three dimension elements was determined. The results shown, the stress distributions in the FE model were much better meet with the true state of the part.1 引言有限元分析方法已经广泛应用于工程领域的设计和制造之中,由于数值仿真计算比较试验方法具有容易实现,而且试验费用较为低廉的特点。
主要用于工程领域对于造价高,结构较为复杂的结构设计之中。
文献综述

文献综述1 研究背景及意义冲击和振动是生产和生活中经常遇到的问题。
任何车辆、轮船、飞机、桥、建筑等等都会因外部和内部的激励而发生不可避免地冲击和振动。
振动是机械系统在其平衡位置附近的往复运动。
冲击是指系统在非常短暂的时间内,速度发生很大的变化,其特点是激励的作用时间远远小于系统的运动周期,这意味着是一种突然的、猛烈的运动。
从理论分析角度看,冲击响应就是系统受到一种短暂的脉冲、阶跃或其他瞬态的非周期激励下的响应。
严重的冲击和振动,会对机器和设备以及人员带来许多的危害。
在工程实际问题中,由冲击和振动带来的破坏性是很严重的。
因此,要防止各种冲击和振动对机器设备、结构以及人身造成危害,确保设备的安全可靠运行,就要进行预防,其主要途径之一就是进行缓冲,通过使用相应的缓冲材料来减缓冲击和振动带来的危害。
缓冲材料作为减震吸能的一类材料,无论在日常生活还是军用品中都有大量地应用。
在货物运输过程中,为避免货物受到冲击、振动或从高处跌落而损伤,缓冲材料可吸收能量以保护货物;汽车轮胎可减轻和吸收汽车在行驶过程中的振动和冲击力;舰船选舷侧防护结构也需使用缓冲材料减缓武器的冲击力。
在设计中,往往希望缓冲材料吸收的能量越多越好,因此对缓冲材料的力学性能研究就尤为重要。
常用的缓冲材料有泡沫金属、泡沫塑料、纸质板等等。
不同的材料,其吸能特性均不相同。
因此需要对各种材料进行研究,找出其中缓冲特性最好的材料。
本课题以有限元软件为手段,研究各个缓冲材料的缓冲特性,然后根据使用环境的不同,选出合适的缓冲材料,可为相关的选材和设计提供帮助与指导。
2 缓冲材料研究现状泡沫金属材料,是指内部有大量气孔(一般孔隙率>0.4)的金属材料。
从结构上泡沫金属可分为闭孔和开孔泡沫金属两种,前者含有大量独立存在的气孔,而后者则是连续贯通的三维多孔结构。
这类材料除了有韧性大、强度高、导热性、可焊性和导电性等金属基体的优良特性,同时还具有渗透性、电磁屏蔽和消声减震等离散相气孔的特性。
有限元-动力学分析

1.电路分析的模态分析?
2. 什么是一阶电路、二阶电路?对应于机械的振动的一阶和 阶?
机翼的模态分析
模态分析
一般而言,模态分析就是分析器件的谐振频率。模态分析 是谐响应分析、瞬态动力学分析、谱分析的起点。
任何物体都有自身的固有频率,也称特征频率,用系统方 程描述后就是矩阵的特征值。很多工程问题都要涉及系统特 征频率问题,一个目的是防止共振、自激振荡之类的事故发 生,历史上有名的事件就是,步兵按统一步伐过大桥,结果 把大桥震塌了。
瞬态分析
瞬态动力学分析比静力学分析更复杂,因为按“工程”时间计算, 瞬态动力学分析通常要占用更多的计算机资源和更多的人力。
瞬态动力学分析可采用三种方法:完全(Full)法、缩减 (Reduced)法及模态叠加法。 完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应(没有矩阵缩减)。它是 三种方法中功能最强的,允许包括各类非线性特性(塑性、大变形、大 应变等)。 缩减法通过采用主自由度及缩减矩阵压缩问题规模。在主自由度处 的位移被计算出来后,ANSYS可将解扩展到原有的完整自由度集上。 缩减法的 优点 是比完全法快且开销小。缩减法的 缺点是初始解只计算 主自由度的位移,第二步进行扩展计算,得到完整空间上的位移、应力 等。 模态叠加法通过对模态分析得到的振型(特征值)乘上因子并求和 来计算结构的响应
并非所有类型的计算都可以分为这几种状态,比如热分析就 有就没有模态分析。
静态分析
结构静力分析是有限元方法中最常用的一个应用领域。在 相当长的一段时间内,机械结构的设计,主要采用经验设计 计算模型非常简单、粗糙,有的还根本无法计算。
《跨座式单轨车辆动力学研究国内外文献综述3000字》

跨座式单轨车辆动力学研究国内外文献综述跨座式单轨车辆动力学研究归属于轨道车辆动力学研究范畴,轨道车辆动力学研究列车在线路上运行时机车车辆各个构件之间、各节车辆之间及列车与线路之间的力、加速度和位移等相互动力作用的学科,也称车辆系统动力学。
研究内容主要包括运行平稳性、运行稳定性、曲线通过性能以及轮轨系统所特有的轮轨几何关系和轮轨蠕滑关系等,通常分为垂向动力学、横向动力学和纵向动力学对轨道车辆运行性能进行研究。
跨座式单轨车辆动力学研究的主要内容包括动力稳定性、运行平稳性、动态曲线通过、纵向动力学以及空气动力学等问题。
跨座式单轨车辆控制系统的稳定性、整车运行的平稳性、安全性以及经济性这些评价跨座式单轨车辆的重要指标也将直接影响着跨座式单轨车辆的发展和应用前景。
日本Kenjiro Goda 2000 年对单轨车辆曲线通过进行了仿真分析研究。
其所建立的单轨车辆动力模型中将车体和两转向架(机车转向架和拖车转向架)假定为有横向、侧滚和偏航自由度的刚体,转向架通过空气弹簧和横向阻尼器组成的二系悬挂装置与车体连接,空气弹簧由并联的弹簧和阻尼器来模仿。
他们假设曲线通过时在轮胎上产生轮胎径向力和轮胎接触力,其中径向力因导轨的曲率和超高引起,接触力因轮胎接触区域的滑移而产生,分别建立起走行轮、导向轮和稳定轮的轮胎模型,用多体动力学方法推导了动力运动方程,并对单轨车辆以16km/h 速度通过50m 等半径、4%超高曲线时的情况进行了仿真分析。
结果表明机车转向架的导向轮径向力比拖车转向架的大,因为机车转向架上由空气弹簧力产生的偏航力矩方向与拖车转向架的不同,而由侧向力产生的偏航力矩方向是一样的。
该研究结果可以用于在实际走行实验之前预测轮胎上产生的作用力和单轨车辆的曲线特性。
C.H.Lee 将每个车体(包括转向架、走行轮、导向轮和稳定轮)简化为15个自由度的车辆模型,可以描述沉浮、点头、摇头、测滚、横移等运动(但忽略了沿车厢纵向的运动),提取桥梁有限元模型的模态结果,建立了车-桥系统的三维有限元模型。
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有限元发展及换热器管板热应力分析明康宁(652085206002)(南京工业大学,江苏,211816)摘要:有限元法是一种高效能、常用的计算方法.有限元法在早期是以变分原理为基础发展起来的,所以它广泛地应用于以拉普拉斯方程和泊松方程所描述的各类物理场中(这类场与泛函的极值问题有着紧密的联系)。
自从1969年以来,某些学者在流体力学中应用加权余数法中的迦辽金法(Galerkin)或最小二乘法等同样获得了有限元方程,因而有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中,而不再要求这类物理场和泛函的极值问题有所联系.近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)方法为解决管板热应力分析计算问题提供了有效的途径。
关键词:管板;热应力;有限元中图分类号:文献标志码:文章编号:Development of finite element and tube plate thermal stress analysisMing Kangning(Nanjing tech university, Jiangsu, 211816, China)Abstract:Finite element method is a high-performance, commonly used calculation methods. Finite Element Method in the early variational principle is developed on the basis,so it is widely used in various types of physical fields Laplace and Poisson equationsdescribed in (such extremes problem field and functionals closely linked). Since 1969, some scholars in the application of fluid mechanics weighted remainder law Galerkin method orleast squares method to obtain the same finite element equation, and thus the finiteelement method can be applied to any differential equations described various types of physical field, this type of extreme value problem rather than physical fields and functional requirements have contact. Finite element analysis developed in recent years in computer technology and numerical analysis methods with the support (FEA, Finite Element Analysis) method for solving the tube sheet heat stress analysis calculation provides an effective way. Key words:Tube plate; thermal stress; finite element1、有限元发展历程有限元法的发展历程可以分为提出(1943)、发展(1944——1960)和完善(1961-二十世纪九十年代)三个阶段。
1943年,柯朗发表的数学论文《平衡和振动问题的变分解法》和阿格瑞斯在工程学中取得的重大突破标志着有限元法的诞生。
有限元法早期(1944——1960)发展阶段中,得出了有限元法的原始代数表达形式,开始了对单元划分、单元类型选择的研究,并且在解的收敛性研究上取得了很大突破。
1960年,克劳夫第一次提出了“有限元法”这个名称,标志着有限元法早期发展阶段的结束。
有限元法完善阶段(1961一二十世纪九十年代)的发展有国外和国内两条线索。
在国外的发展表现为:第一,建立了严格的数学和工程学基础;第二,应用范围扩展到了结构力学以外的领域;第三,收敛性得到了进一步研究,形成了系统的误差估计理论;第四,发展起了相应的商业软件包。
[1]在国内,我国数学家冯康在特定的环境中独立于西方提出了有限元法。
1965年,他发表论文《基于变分原理的差分格式》,标志着有限元法在我国的诞生。
冯康的这篇文章不但提出了有限元法,而且初步发展了有限元法。
他得出了有限元法在特定条件下的表达式,独创了“冯氏大定理”并且初步证明了有限元法解的收敛性。
虽然冯康创造的有限元法不成熟,但他能在当时的条件下独立提出有限元法已十分不易。
对于他的这项成就,国内外专家学者和国家领导人都有很高的评价。
[2]2、管壳式换热器的背景管壳式换热器是一个量大而品种繁多的产品,由于国防工业技术的不断发展,换热器操作条件日趋苛刻,迫切需要新的耐磨损、耐腐蚀、高强度材料。
近年来我国在发展不锈钢铜合金复合材料、铝镁合金及碳化硅等非金属材料等方面都有不同程度的进展,其中尤以钛材发展较快。
钛对海水、氯碱、醋酸等有较好的抗腐蚀能力,如再强化传热,效果将更好,目前一些制造单位已较好的掌握了钛材的加工制造技术。
对材料的喷涂,我国已从国外引进生产线。
铝镁合金具有较高的抗腐蚀性和导热性,价格比钛材便宜,应予注意[3]。
近年来国内在节能增效等方面改进换热器性能,提高传热效率,减少传热面积降低压降,提高装置热强度等方面的研究取得了显著成绩。
换热器的大量使用有效的提高了能源的利用率,使企业成本降低,效益提高。
根据国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要,“十一五”期间我国经济增长将保持年均7.5%的速度。
而石化及钢铁作为支柱型产业,将继续保持快速发展的势头,预计2010年钢铁工业总产值将超过5000亿元,化工行业总产值将突破4000亿元。
这些行业的发展都将为换热器行业提供更加广阔的发展空间。
未来,国内市场需求将呈现以下特点:对产品质量水平提出了更高的要求,如环保、节能型产品将是今后发展的重点;要求产品性价比提高;对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈;逐渐注意品牌产品的选用;大工程项目青睐大企业或企业集团产品。
据统计,在一般石油化工企业中,换热器的投资占全部投资的40﹪-50﹪;在现代石油化工企业中约占30﹪-40﹪;在热电厂中,如果把锅炉也作为换热设备,换热器的投资约占整个电厂总投资的70﹪;在制冷机中,蒸发器的质量要占制冷机总质量的30﹪-40﹪,其动力消耗约占总值的20﹪-30﹪。
由此可见,换热器的合理设计和良好运行对企业节约资金、能源和空间都十分重要。
提高换热器传热性能并减小其体积,在能源日趋短缺的今天更是具有明显的经济效益和社会效益。
对国外换热器市场的调查表明,管壳式换热器占64%。
虽然各种板式换热器的竞争力在上升,但管壳式换热器仍将占主导地位。
随着动力、石油化工工业的发展,其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。
而换热器在结构方面也有不少新的发展。
螺旋折流板换热器是最新发展起来的一种管壳式换热器是由美国ABB公司提出的。
其基本原理为:将圆截面的特制板安装在”拟螺旋折流系统”中每块折流板占换热器壳程中横剖面的四分之一其倾角朝向换热器的轴线即与换热器轴线保持一定倾斜度。
相邻折流板的周边相接与外圆处成连续螺旋状。
每个折流板与壳程流体的流动方向成一定的角度使壳程流体做螺旋运动能减少管板与壳体之间易结垢的死角从而提高了换热效率。
在气一水换热的情况下传递相同热量时该换热器可减少30 %-40 %的传热面积节省材料20 %-30 %。
相对于弓形折流板螺旋折流板消除了弓形折流板的返混现象、卡门涡街从而提高有效传热温差防止流动诱导振动;在相同流速时壳程流动压降小;基本不存在震动与传热死区不易结垢。
对于低雷诺数下(Re< 1 000) 的传热螺旋折流板效果更为突出。
[4]换热器广泛地应用在工农业各个领域,在炼油、化工装置中换热器占总设备量和设备投资的40%左右。
在换热器设备中,因管壳式换热器具有结构坚固、可靠性高、适应性大、材料范围广等优。
市场供需关系是影响市场变化的主要因素,在激烈地市场竞争中,企业及投资人能否全面准确地了解自己以及所处的环境,做出适时有效的市场决策是制胜的关键。
市场供需情况就是为了解行情、分析环境提供依据,是企业了解市场和把握发展方向的重要手段,是辅助企业决策的重要工具。
除了一些新材料新型换热设备外管壳式换热器需求量依然很大,如果能更近一步发展管壳式换热器前途远大。
[5]3、管板的有限元热应力分析换热器,特别是管壳式换热器已得到广泛的应用。
这些设备常处于苛刻的操作条件下工作,作为换热器关键部件的管板,由于其两侧承受较大的压力载荷以及温度差的作用,不仅要满足压力作用下的强度要求,还必须满足壳体与管束热膨胀差引起的热应力以及管板自身两侧温度差而引起的热应力要求。
因此,有必要对管板进行热应力数值模拟,以解决或减小管板的热应力问题。
由于换热器中管板几何形状的复杂性,以及与壳体、管束、封头、法兰等连成一个整体。
因而,对其进行分析十分困难,目前对管板的研究,大部分是基于弹性基础上的圆平板并作近似假设后对其进行理论分析。
部分还采用有限元法或有限差分法研究了管板在压力载荷作用下的应力分布。
管板是管壳式换热器的主要部件之一,特别是在大直径和高压力的场合下,管板的材料供应、加工工艺、生产周期往往成为整台设备生产的决定因素。
正确地分析管板受力状态,合理地确定管板的厚度,对保证换热器的安全运转,节约材料,降低成本,无疑地起着相当重要的作用。
管板是用来排布换热管并起着分隔管程、壳程空间的作用,避免冷、热流体混合。
最常见的是平管板,当流体无腐蚀或有轻微腐蚀时,一般由低碳钢或普通低碳钢钢板制成,也可采用锻件加工。
当流体有腐蚀性时,应该采用耐腐蚀材料。
但为了节约成本,工程上都采用复合不锈钢板,目前采用的薄管板可以解决高温高压时管板的安全性问题。
通过对管板在只受温度载荷、受温度载荷和壳程压力、正常工况下的三种情况的管板的应力分布,知道在只受温度载荷和壳程压力时管板整体的应力最大,而正常工况下的应力最小。
说明温度载荷对换热器的应力起到关键作用,且管程压力对换热器整体的应力强度起削弱作用,而壳程压力对换热器整体的应力强度起加强作用。