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Y形高压往复密封结构可靠性分析及结构优化 被引量:1
1
作者 杨鎏 陈国强 李杰伟 《液压气动与密封》 2025年第4期43-51,共9页
由于高压往复密封系统工况复杂,密封失效频繁,严重制约了大型液压装备性能的发挥。以Y形往复密封结构为对象,基于CAE分析和正交试验方法,对往复密封系统进行可靠性分析和结构优化。首先构建了往复密封结构二维对称有限元模型,仿真分析... 由于高压往复密封系统工况复杂,密封失效频繁,严重制约了大型液压装备性能的发挥。以Y形往复密封结构为对象,基于CAE分析和正交试验方法,对往复密封系统进行可靠性分析和结构优化。首先构建了往复密封结构二维对称有限元模型,仿真分析了密封系统的介质压力、预压量以及密封间隙对高压往复密封性能的影响规律,得到了密封圈根部出现挤压的临界压力为28 MPa;然后通过正交试验方法分析了Y形密封圈各关键结构参数对密封可靠性的影响规律,确定了Y形密封圈的最优结构参数;最后通过CAE方法对优化的结构参数进行了验证。结果表明:该优化的结构参数能够有效控制密封圈根部的挤压,并能降低密封最大接触压力和最大等效应力,可有效提升高压背景下Y形往复密封结构的可靠性。 展开更多
关键词 Y形密封圈 往复密封 可靠性 结构优化
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磨损泄漏下液压缸剩余寿命的预测模型研究
2
作者 姚海庆 吴璇 肖超 《机床与液压》 北大核心 2025年第6期131-136,共6页
现有的设备剩余寿命预测研究多基于假设衰退模型或者基于样本估计的衰退模型。前者依赖于假设条件的成立和一致性,后者则依赖于长时间、高成本的数据收集与分析投入。在工程实践中,两者的可行性都存在巨大挑战。针对这一问题,以Y形密封... 现有的设备剩余寿命预测研究多基于假设衰退模型或者基于样本估计的衰退模型。前者依赖于假设条件的成立和一致性,后者则依赖于长时间、高成本的数据收集与分析投入。在工程实践中,两者的可行性都存在巨大挑战。针对这一问题,以Y形密封圈为研究对象,基于微观泄漏机制,结合有限元仿真分析,得到磨损对密封接触应力的影响,进而建立磨损-泄漏的衰退模型。结果表明:密封圈的磨损与密封接触部位的应力呈线性关系,并与工作循环次数呈幂函数关系,进而泄漏率与工作循环次数也呈幂函数关系。基于现有磨损数据和所提磨损-泄漏衰退模型,验证了磨损泄漏下液压缸剩余寿命预测方法的有效性。 展开更多
关键词 液压缸 磨损泄漏 剩余寿命预测 Y形密封圈 衰退模型
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基于“O”型圈理论的Y型通风采空区三带研究 被引量:1
3
作者 曹留辉 李清林 +1 位作者 徐超超 孙凯 《当代化工研究》 2025年第1期143-145,共3页
以山西亚美大宁能源有限公司9201工作面为研究对象,基于“O”型圈理论使用Fluent软件对Y型通风工作面采空区后方气体分布特征进行数值模拟探究,并采用束管监测的方法对Y型通风工作面采空区进行“三带”现场测定,将测定结果与模拟结果进... 以山西亚美大宁能源有限公司9201工作面为研究对象,基于“O”型圈理论使用Fluent软件对Y型通风工作面采空区后方气体分布特征进行数值模拟探究,并采用束管监测的方法对Y型通风工作面采空区进行“三带”现场测定,将测定结果与模拟结果进行比较验证,数值模拟结果与现场实测误差小于5%,表明数值模拟与现场实测契合度较高,可为同一煤层相邻工作面采空区防灭火技术的实施提供数据参考。 展开更多
关键词 Y型通风 “三带”测定 “O”型圈理论
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连铸辊密封系统的设计
4
作者 伍华东 彭锦玉 《橡胶工业》 2025年第12期941-945,共5页
针对机械厂连铸辊设计了一套密封系统,该系统由双层Y形橡胶密封圈(简称Y形圈)构成。通过有限元分析,得到过盈量和油压对Y形圈应力的影响规律,即随着过盈量的增大,Y形圈的最大接触应力先增大后减小,随着油压的增大,Y形圈的最大接触应力... 针对机械厂连铸辊设计了一套密封系统,该系统由双层Y形橡胶密封圈(简称Y形圈)构成。通过有限元分析,得到过盈量和油压对Y形圈应力的影响规律,即随着过盈量的增大,Y形圈的最大接触应力先增大后减小,随着油压的增大,Y形圈的最大接触应力逐渐增大;从加压后Y形圈的接触应力变化,可以估计Y形圈老化后断裂失效的区域主要在凹槽部位。以氢化丁腈橡胶为主体材料和采用过氧化物硫化体系制得的Y形圈的密封性能良好。 展开更多
关键词 连铸辊 密封系统 Y形橡胶密封圈 氢化丁腈橡胶 有限元分析
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往复密封轴用Y形密封圈密封性能分析 被引量:32
5
作者 王国荣 胡刚 +2 位作者 何霞 董胜伟 陈宝康 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第6期37-42,46,共7页
为研究往复密封轴用Y形密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ABAQUS建立了Y形密封圈二维轴对称有限元模型,讨论了工作压力、密封间隙、往复运动速度、摩擦系数对其密封性能的影响。结果表明:静密封工作时,Y形密封圈内部... 为研究往复密封轴用Y形密封圈在静、动密封工作时的密封性能,利用有限元软件ABAQUS建立了Y形密封圈二维轴对称有限元模型,讨论了工作压力、密封间隙、往复运动速度、摩擦系数对其密封性能的影响。结果表明:静密封工作时,Y形密封圈内部应力基本呈对称分布;动密封工作时,Y形密封圈内唇侧应力明显大于外唇侧应力,外行程应力变化波动幅度大于内行程相应应力变化波动幅度,外行程更易引起密封圈失效;Y形密封圈根部、上端开口处、内唇唇口、密封圈与活塞轴接触区域较易发生失效;Y形密封圈最大接触应力均大于相应工作压力,具有较好的密封性能;往复运动速度对最大Von Mises应力影响较小;工作压力、密封间隙、摩擦系数对最大剪切应力影响较大。 展开更多
关键词 Y形密封圈 往复密封 密封性能 有限元分析
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基于ANSYS的Y形橡胶密封圈静态密封性能研究 被引量:18
6
作者 李腾 张付英 邓康丰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期64-67,77,共5页
利用ANSYS有限元分析软件模拟分析Y形圈在静压密封状态下的密封性能,研究结构参数对Y型密封圈密封性能的影响。结果表明:唇外倾角和唇谷高是Y形圈保持良好密封性能的2种关键结构参数,唇外倾角和唇谷高太大均不能保证密封性能,而唇谷高... 利用ANSYS有限元分析软件模拟分析Y形圈在静压密封状态下的密封性能,研究结构参数对Y型密封圈密封性能的影响。结果表明:唇外倾角和唇谷高是Y形圈保持良好密封性能的2种关键结构参数,唇外倾角和唇谷高太大均不能保证密封性能,而唇谷高太小则会增大摩擦力,降低Y形圈的使用寿命;工作油压对密封圈性能有明显的影响,过高的静态工作油压易导致Y形圈材料的松弛和开裂,进而引起密封失效,而最容易出现裂纹的位置是密封唇唇谷处。 展开更多
关键词 Y形圈 静态密封 密封性能 橡胶密封圈
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基于ANSYS的Y形密封圈密封性能研究 被引量:14
7
作者 王世强 张付英 张东葛 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期61-64,68,共5页
利用有限元分析软件ANSYS研究Y形密封圈的密封性能,分析不同工作压力下密封偶合面间的压力分布与变形,得到密封偶合面间的接触应力分布规律及接触应力与工作介质压力之间的关系。模拟不同工况时Y形圈与相对运动表面间的摩擦力大小及Y形... 利用有限元分析软件ANSYS研究Y形密封圈的密封性能,分析不同工作压力下密封偶合面间的压力分布与变形,得到密封偶合面间的接触应力分布规律及接触应力与工作介质压力之间的关系。模拟不同工况时Y形圈与相对运动表面间的摩擦力大小及Y形圈的挤出状况,给出不同间隙和不同工作压力下的挤入临界曲线。结果表明:Y形密封圈接触压力的最大值发生在密封圈与缸体接触的唇部区域;摩擦力最大值发生在Y形圈与活塞及缸体接触的2个唇形区域;Y形密封圈上下唇的最大接触压力随着工作压力的增加而增大,且总是大于工作压力,并且外行程时受到的摩擦力总是大于内行程时受到的摩擦力,因而具有良好的耐压性和密封性能。 展开更多
关键词 Y形密封圈 密封性能 接触压力 耐压性
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基于有限元分析方法的Y形圈性能优化设计 被引量:21
8
作者 黄乐 贾晓红 +2 位作者 郭飞 索双富 范清 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期83-88,共6页
基于有限元分析方法对Y形圈的抗挤出性能和摩擦性能进行优化。分析Y形圈在不同介质压力下的密封性能和抗挤出能力,提出对Y形圈进行根部倒角的方法以改善其根部在较高介质压力的抗挤出能力,并通过对不同倒角大小的抗挤出效果的分析,选择... 基于有限元分析方法对Y形圈的抗挤出性能和摩擦性能进行优化。分析Y形圈在不同介质压力下的密封性能和抗挤出能力,提出对Y形圈进行根部倒角的方法以改善其根部在较高介质压力的抗挤出能力,并通过对不同倒角大小的抗挤出效果的分析,选择在标准沟槽下的合适倒角值;采用正交实验设计方法分析Y形圈各关键结构参数对其摩擦性能的影响,基于总径向力和最大接触压力这两个指标对结构参数水平进行优选,使优化的Y形圈结构具有较低摩擦力和较高接触压力,从而改善了Y形圈的摩擦性能。 展开更多
关键词 Y形圈 结构优化 接触压力 摩擦性能
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基于ANSYS的Y型密封圈结构和工作参数的优化设计 被引量:25
9
作者 张东葛 张付英 王世强 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期87-90,共4页
利用大型有限元软件ANSYS对Y型液压密封圈在不同工作压力下的变形与受力情况进行分析,得出上、下唇最大接触压力随油压变化的关系。通过改变Y型密封圈的关键结构参数,找出Y型密封圈的密封性能与结构参数之间的变化规律,通过结构参数的... 利用大型有限元软件ANSYS对Y型液压密封圈在不同工作压力下的变形与受力情况进行分析,得出上、下唇最大接触压力随油压变化的关系。通过改变Y型密封圈的关键结构参数,找出Y型密封圈的密封性能与结构参数之间的变化规律,通过结构参数的优化设计可提高密封圈的密封性能,延长其使用寿命。 展开更多
关键词 Y型密封圈 接触压力 结构参数 密封性能
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基于ANSYS Workbench的液压支架Y形密封圈有限元分析 被引量:11
10
作者 王刚 张晞 +1 位作者 王艳燕 朱琛 《煤炭工程》 北大核心 2015年第10期138-141,共4页
用有限元软件建立了Y形密封圈轴对称有限元分析模型,对模拟装配的应力应变进行了分析。研究分析了Y形密封圈在不同压缩率和不同载荷下的应力应变,通过有限元软件算出了不同压缩率和载荷下的应力应变云图。通过对密封圈不同应力应变云图... 用有限元软件建立了Y形密封圈轴对称有限元分析模型,对模拟装配的应力应变进行了分析。研究分析了Y形密封圈在不同压缩率和不同载荷下的应力应变,通过有限元软件算出了不同压缩率和载荷下的应力应变云图。通过对密封圈不同应力应变云图的对比分析,得出了密封圈与压缩率和载荷之间的密封规律。为了避免下唇边被挤入间隙,对形密封圈进行了优化分析。对动密封结构的有限元分析,动密封件的设计安装具有参考价值。 展开更多
关键词 液压支架 密封 Y形密封圈 有限元分析
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大型国产气动Y型密封圈在机械压力机上的应用 被引量:4
11
作者 曹艳科 王浩先 +1 位作者 王旭 李文 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期139-141,145,共4页
对机械压力机关键部件如平衡器、气动拉伸垫、离合器和制动器等的工况及其对大型气动密封圈的要求进行分析;通过分析国产大型Y型密封圈的密封性能和安装要求,对机械压力机的关键部件的密封结构进行优化,并通过在机械压力机上的实际运行... 对机械压力机关键部件如平衡器、气动拉伸垫、离合器和制动器等的工况及其对大型气动密封圈的要求进行分析;通过分析国产大型Y型密封圈的密封性能和安装要求,对机械压力机的关键部件的密封结构进行优化,并通过在机械压力机上的实际运行验证国产大型气动Y型密封圈的可靠性。 展开更多
关键词 Y型密封圈 密封性能 机械压力机
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基于ANSYS的Y形圈初始建模 被引量:7
12
作者 张付英 李腾 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第6期85-88,共4页
针对密封元件的材料、几何、状态的高度非线性使得密封圈变形较大且有限元分析计算过程不易收敛的问题,对影响Y形圈模型计算收敛性的关键因素进行分析,并对刚-柔接触模型的重要参数进行解析和选择,最终提出了理论上较为合理的Y形圈初始... 针对密封元件的材料、几何、状态的高度非线性使得密封圈变形较大且有限元分析计算过程不易收敛的问题,对影响Y形圈模型计算收敛性的关键因素进行分析,并对刚-柔接触模型的重要参数进行解析和选择,最终提出了理论上较为合理的Y形圈初始有限元模型的建模方法,即活塞杆轴向移动挤压Y形圈得到Y形圈的有限元初始模型. 展开更多
关键词 Y形密封圈 ANSYS建模 刚体一柔体接触对 预应力 Mooney—Rivlin模型
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自动振打除灰装置活塞动密封特性研究 被引量:2
13
作者 郑小涛 陈以文 +2 位作者 喻九阳 王成刚 林纬 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期72-75,共4页
采用通用有限元软件ANSYS研究自动振打除灰装置活塞处双Y型密封结构在撞击及回弹状态下的动密封性能。结果表明,开始预紧时Y形圈出现预变形,而随后加载的工作压力能缓解局部变形;随着工作流体和氮气压力的增大,Y形密封元件接触区内的接... 采用通用有限元软件ANSYS研究自动振打除灰装置活塞处双Y型密封结构在撞击及回弹状态下的动密封性能。结果表明,开始预紧时Y形圈出现预变形,而随后加载的工作压力能缓解局部变形;随着工作流体和氮气压力的增大,Y形密封元件接触区内的接触应力也随之增大,且最大接触应力大于双边的流压,满足密封的要求。 展开更多
关键词 自动振打除灰装置 Y型圈 接触应力 动密封
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Y形密封圈的有限元分析及结构改进 被引量:9
14
作者 李斌 蒋小丽 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期112-115,共4页
采用有限元软件ABAQUS,分析活塞和活塞杆间Y形密封圈密封面上的接触压力和摩擦力。针对Y形密封圈存在的密封面接触压力过大和摩擦力波动较大的问题,在原来的Y形圈唇部增加一个O形密封圈,起静密封和提供弹力支撑的作用。分析结果表明,优... 采用有限元软件ABAQUS,分析活塞和活塞杆间Y形密封圈密封面上的接触压力和摩擦力。针对Y形密封圈存在的密封面接触压力过大和摩擦力波动较大的问题,在原来的Y形圈唇部增加一个O形密封圈,起静密封和提供弹力支撑的作用。分析结果表明,优化后Y形圈接触压力和摩擦力明显减小,且摩擦力曲线波动更小,既能保证密封效果,又减小了因摩擦过大引起的Y形圈磨损失效,提高了Y形圈的使用寿命。 展开更多
关键词 ABAQUS Y形密封圈 接触压力 摩擦力 密封性
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改善贮箱Y形环焊缝应力水平的优化设计 被引量:2
15
作者 王博 赵亮 +2 位作者 郝鹏 蒋亮亮 彭伟斌 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第A01期42-46,共5页
针对某贮箱Y形环与筒段间焊缝处内外侧应力差过大问题,通过参数优化和形状优化的协同优化策略,利用Isight多学科优化平台集成有限元分析软件ABAQUS搭建了优化流程,得到的最终优化结果可以有效地改善Y形环和筒段焊缝处的应力水平,提... 针对某贮箱Y形环与筒段间焊缝处内外侧应力差过大问题,通过参数优化和形状优化的协同优化策略,利用Isight多学科优化平台集成有限元分析软件ABAQUS搭建了优化流程,得到的最终优化结果可以有效地改善Y形环和筒段焊缝处的应力水平,提高贮箱的承栽能力。另外,优化得到的结果与传统设计不同,这也为工程师解决同类问题提供了新的思路。 展开更多
关键词 贮箱 Y形环 焊缝 参数优化 形状优化
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T形、Y形带内置环肋圆钢管相贯节点承载力计算方法 被引量:2
16
作者 王帆 陈志进 +3 位作者 刘丁丁 罗敏 宁晨 蓝小艺 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期811-816,共6页
为了得到T形、Y形带内置环肋圆钢管相贯节点的承载力计算公式,对528个节点进行参数化分析.结果表明:T形、Y形节点的环肋设置在冠点时,对节点承载力提高率的贡献最小,而设置在距冠点到鞍点距离的0.7~0.8倍时,贡献最大;支管受压时... 为了得到T形、Y形带内置环肋圆钢管相贯节点的承载力计算公式,对528个节点进行参数化分析.结果表明:T形、Y形节点的环肋设置在冠点时,对节点承载力提高率的贡献最小,而设置在距冠点到鞍点距离的0.7~0.8倍时,贡献最大;支管受压时,T形带肋节点承载力提高值随环肋厚度和宽度的增大而增大,但受支主管直径比和主管径厚比的影响较小;T形、Y形带肋节点承载力提高值之比受支主管直径比和环肋厚度、宽度的影响较小,而随支主管夹角的增大呈近似线性增加;考虑主管应力比以及支管拉力的影响时,可沿用现行规范中无肋节点的相关参数.结合现行规范,提出了T形和Y形节点的承载力计算公式,适用性检验结果证明了所提公式的可靠性. 展开更多
关键词 圆钢管相贯节点 T形节点 Y形节点 横向加劲肋 承载力
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贮箱Y形环焊接残余应力及其对承载行为的影响 被引量:1
17
作者 李艳军 吴爱萍 +3 位作者 刘德博 赵海燕 赵玥 王国庆 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期701-707,共7页
为了阐明贮箱Y形环环缝焊接残余应力对其承载行为的影响,以大型运载火箭贮箱Y形环为研究对象,采用数值模拟计算得到Y形环与箱筒段环缝焊后残余应力;然后分别在考虑和不考虑残余应力情况下,进一步计算Y形环承受内压载荷时的应力分布。结... 为了阐明贮箱Y形环环缝焊接残余应力对其承载行为的影响,以大型运载火箭贮箱Y形环为研究对象,采用数值模拟计算得到Y形环与箱筒段环缝焊后残余应力;然后分别在考虑和不考虑残余应力情况下,进一步计算Y形环承受内压载荷时的应力分布。结果表明:环缝焊接在接头区域产生很大的残余应力,最大等效应力位于部分熔化区,最大值达到358 MPa;焊接残余应力对远离接头的部位承载时的应力基本没有影响,主要导致接头区域的应力提高,且使Y形环承载时的等效应力最大值也略有增大;焊接残余轴向应力和内压产生的轴向应力在接头内表面都是拉应力,两者叠加导致轴向拉应力明显增大。 展开更多
关键词 贮箱 Y形环 残余应力 数值模拟 焊接
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圆管相贯加强环节点承载力与变形性能分析 被引量:10
18
作者 王秀丽 李强 殷占忠 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第5期128-132,共5页
根据薄壁钢管的相贯节点的特性,提出了在钢管内部设置加强环节点构造形式,建立了有限元模型;运用ANSYS非线性有限元分析法,分别计算了在主支管相交区内不同方式设置不同数量和大小的加强环节点的各项指标,分析了加强环节点的受力特征与... 根据薄壁钢管的相贯节点的特性,提出了在钢管内部设置加强环节点构造形式,建立了有限元模型;运用ANSYS非线性有限元分析法,分别计算了在主支管相交区内不同方式设置不同数量和大小的加强环节点的各项指标,分析了加强环节点的受力特征与破坏模式,探讨了不同类型的加强环节点的承载力和变形性能,计算结果表明,在不同荷载组合下对节点进行局部加强环的构造型式对于提高节点承载力和减小局部变形是非常有效的措施.最后提出了相关的设计建议取值,避免了部分单纯由构造确定加强环节点的盲目性. 展开更多
关键词 薄壁圆管 Y-型节点 加强环 承载力与变形 ANSYS
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技术演进驱动的Y型密封圈增效设计方案研究 被引量:3
19
作者 张付英 李腾 洪彬 《天津科技大学学报》 CAS 2013年第6期48-51,74,共5页
针对Y型密封圈增效设计缺乏有效的技术方法指导的问题,提出了技术演进驱动的Y型密封圈增效设计过程模型.通过对Y型密封圈在材料特性、截面形状、密封偶合面形状、润滑条件、加工精度和可靠性等方面的进化过程分析,总结出了Y型密封圈的... 针对Y型密封圈增效设计缺乏有效的技术方法指导的问题,提出了技术演进驱动的Y型密封圈增效设计过程模型.通过对Y型密封圈在材料特性、截面形状、密封偶合面形状、润滑条件、加工精度和可靠性等方面的进化过程分析,总结出了Y型密封圈的进化路线.根据Y型密封圈目前在各条进化路线上所处的位置,提出了可能的Y型密封圈的增效设计方案.该研究可对可操作性和规范化的Y型密封圈增效设计提供方法指导. 展开更多
关键词 TRIZ技术进化理论 Y型密封圈 增效设计方案
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圆管相贯节点的承载力性能研究 被引量:14
20
作者 王秀丽 李强 殷占忠 《甘肃科学学报》 2006年第2期87-90,共4页
采用A nsys非线性有限元分析软件,对Y型圆管相贯节点主支管在承受拉应力和压应力不同的轴向力组合作用下节点的承载力性能和应力分布规律进行分析,对节点提出加强措施.分别在主支管相贯区鞍部设一个加强环以及在相贯区鞍部和冠部设3个... 采用A nsys非线性有限元分析软件,对Y型圆管相贯节点主支管在承受拉应力和压应力不同的轴向力组合作用下节点的承载力性能和应力分布规律进行分析,对节点提出加强措施.分别在主支管相贯区鞍部设一个加强环以及在相贯区鞍部和冠部设3个加强环,并对加强环的尺寸进行改变.研究了不同节点的承载力和变形性能.并对加强环节点进一步提出改进措施,为工程设计施工提供有益的参考. 展开更多
关键词 Y形圆管相贯节点 圆加强环 承载力性能 ANSYS有限元分析
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