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《薄管板预冷器的电测应力试验与数值模拟分析》是一篇关于工业设备中关键部件——薄管板预冷器的力学性能研究的论文。该论文通过实验与数值模拟相结合的方法,对薄管板在运行过程中的应力分布进行了深入探讨,旨在为相关设备的设计与优化提供理论依据和技术支持。
薄管板预冷器是化工、能源等领域中常见的换热设备之一,其主要作用是在高温气体进入后续设备之前进行冷却。由于其结构较为复杂且工作环境恶劣,薄管板在运行过程中容易受到热应力和机械应力的共同作用,导致材料疲劳甚至失效。因此,对薄管板的应力状态进行准确评估具有重要的工程意义。
本文首先介绍了薄管板预冷器的基本结构和工作原理,指出其在实际应用中存在的主要问题,如热应力集中、材料疲劳等。随后,作者通过电测应力试验的方法,对薄管板在不同工况下的应力状态进行了测量。电测应力试验是一种常用的实验手段,能够直接获取材料表面的应变数据,从而推算出相应的应力值。
在实验设计方面,论文详细描述了试验装置的搭建过程,包括传感器的布置方式、加载条件的选择以及数据采集系统的配置。通过对多个工况下的试验数据进行分析,作者发现薄管板在某些区域存在明显的应力集中现象,尤其是在管板与管束连接处附近。这些区域的应力水平较高,容易成为疲劳裂纹的萌生点。
为了进一步验证实验结果,并更全面地了解薄管板的应力分布情况,论文还采用了数值模拟的方法。作者利用有限元分析软件建立了薄管板的三维模型,并根据实验条件设置了相应的边界条件和载荷工况。通过数值模拟,可以得到更加细致的应力分布图,从而弥补实验测量的局限性。
数值模拟的结果与实验数据进行了对比分析,结果显示两者在整体趋势上基本一致,但在局部区域存在一定差异。这可能是由于实验中无法完全复现所有实际工况,或者模型简化带来的误差所致。尽管如此,数值模拟仍然为理解薄管板的应力行为提供了重要的补充信息。
论文最后总结了研究的主要结论,并提出了对未来工作的建议。作者指出,薄管板的应力状态受多种因素影响,包括温度变化、压力波动以及材料特性等。因此,在设计和制造过程中需要综合考虑这些因素,以提高设备的安全性和使用寿命。此外,作者还建议进一步开展多物理场耦合分析,以更真实地模拟薄管板在实际运行中的复杂受力情况。
综上所述,《薄管板预冷器的电测应力试验与数值模拟分析》是一篇具有较高实用价值的学术论文,不仅为薄管板预冷器的设计提供了理论支持,也为相关领域的研究人员提供了新的研究思路和方法。通过实验与数值模拟的结合,论文展示了现代工程分析技术在解决实际问题中的重要作用,为推动工业设备的安全可靠运行做出了积极贡献。
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