基于有限元方法的高温高压空气导管应用分析

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1、南京航空航天大学硕士学位论文基于有限元方法的高温高压空气导管应用分析姓名：于磊申请学位级别：硕士专业：人机与环境工程指导教师：朱春玲201105 南京航空航天大学硕士学位论文位置和球形接头参数对管系动力学特性的影响。关键词；有限元，空气导管，非线性，静力学分析，模态分析 ��������������������������瑀���������������，�������，������������������������������������瑃����琧�������������������������������������������������������������������

2、����．������������瓵��������������������������������������������������������．������������，������，����������������Ⅱ 图、表清单图��配平系统截面属性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图��拉杆示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图��球形接头实体剖面示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图��球形接头转动特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．�图��材料应力虑变曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图����诘阌αλ媪Φ慕嵌萉变化的曲

3、线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�图��� 南京航空航天大学硕十学位论文����工况下的导管应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�图������工况下的导管应变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�图������工况下的导管应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�����工况下的导管应变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�图������工况下的导管应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯�����工况下的导管应变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图�� 基于有限元方法的高温高压空气导管应力分析图������工况下的导管应力云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图������工况下的导管应

4、变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图������．丁况下的导管应变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图������工况下的导管虑变云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图��角度��。时应力分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．�图��嵌萉为�。时应力分布云图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．� 南京航空航天大学硕士学位论文拉丁字母％尸％管壁上任一计算点的半径，所最大弯矩，Ⅳ·聊管道单位长度荷载设计值，Ⅳ／坍热应力，忍�� 基于有限元方法的高温高压空气导管应力分析％％‰∥竹互互�管道的末端�刈�曛醁方向的附加线位移，加管道的末端�刈�曛醃方向的附加线位移，埘管道�沿坐标轴�

5、较虻娜壬斐ぶ担��瑉单项应力，砌代数值最大主应力，�主应力。尸口�福ィ�。 极限应力，尸口形状改变比能，尸口％� 南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论��课题背景及研究意义��国内外空气导管技术研究现状 的断面结构，研究发现导管的断面上有穿晶应力腐蚀裂纹，在断面的内表面有分层和氧化颗粒沉积的现象。���理论和试验研究方面均进行了较为深入的研究。场和热应力进行了数值模拟，研究结果表明，管道与外接管座相接处的最大热应力易超过材料 南京航空航天大学硕士学位论文��论文研究的主要内容位置和球形接头参数对管系动力学特性的影响。 基于有限元方法的高温高压空气导管虑力分析导管应力校核主要是为了防止

6、管壁或关键部件的应力过大造成材料的塑性变形乃至破裂。不同类型的载荷引起不同类型的应力，不同类型的应力对损伤破坏的影响各不相同，不能简单的将这些载荷产生的应力相叠加。因此，在进行导管系统静力分析前，有必要详细分析导管运行过程中受到的载荷及其作用机制。同时，不同的应力校核标准会产生不同的安全评定结果，合理的选择适合空气导管的强度校核准则是应力分析的关键。��压力管道的应力分类根据产生应力的载荷不同，可以将应力划分为一次应力和二次应力。一次应力是由于压力、重力或其他外力载荷的作用产生的应力。它是平衡外力载荷所需的应力，随着外力载荷的增加而增加。一次应力的特点是没有自限性，即当管道内的塑性扩展

7、到极限状态，使之变成几何可变的结构时，即使外力载荷不再增加，管道仍将产生不可限制的塑性变形，直至破坏。二次应力是由于热胀、冷缩、端点位移等位移载荷作用所产生的应力，它不直接与外力平衡，而是满足位移约束条件或者管道自身变形的连续要求所必须的应力。二次应力的特点是具有自限性，即局部屈服或小变形就可以使得位移约束条件或者自身变形的连续要求得到满足，从而使变形不再继续增大。一般来讲，只要不反复加载产生疲劳效应，二次应力不会导致导管的破坏，也就是说二次应