壓力管道結(jié)構(gòu)有限元分析及安全技術(shù):本書采用理論分析與軟件分析相結(jié)合的方法對涉及壓力管道技術(shù)問題的分析方法進行了詳細的介紹，使用了ABAQUS軟件和ANSYS Workbench 130軟件，對壓力管道進行了線性靜力分析、熱應力分析、流固耦合分析、動態(tài)分析，同時結(jié)合壓力管道的事故案例用有限元法對事故產(chǎn)生原因進行了分析，為避免類似事故的發(fā)生提供依據(jù)。書中所舉的案例全都是實際壓力管道或相關(guān)的實例，實用性強。
本書適合壓力管理，壓力容器設計、制造、使用、維修的工程技術(shù)人員使用，也可供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

第1章壓力管道概況1
1.1國內(nèi)外壓力管道的安全形勢及監(jiān)察體系1
1.1.1國內(nèi)壓力管道安全形勢1
1.1.2壓力管道安全監(jiān)察體制及工作特點3
1.2壓力管道的監(jiān)察范圍及分類、構(gòu)成7
1.2.1壓力管道的安全管理與監(jiān)察范圍7
1.2.2壓力管道的分類7
1.2.3壓力管道的構(gòu)成9
1.3壓管道安全技術(shù)的現(xiàn)狀及展望13
1.3.1壓力管道安全技術(shù)現(xiàn)狀13
1.3.2壓力管道安全技術(shù)展望21
第2章有限元概述及在壓力管道方面的應用23
2.1有限元概述23
2.1.1有限元的基本概念23
2.1.2ANSYS有限元軟件簡介25
2.1.3ABAQUS有限元軟件簡介26
2.2有限元的基礎理論28
2.2.1結(jié)構(gòu)靜力學問題的有限元法28
2.2.2結(jié)構(gòu)動力學問題有限元方法37
2.2.3結(jié)構(gòu)非線性有限元法39
2.2.4熱傳導問題有限元法43
2.2.5流體力學分析有限元法50
第3章壓力管道的強度及應力分析55
3.1壓力管道的載荷和應力分類55
3.1.1載荷55
3.1.2應力分類55
3.1.3一般壓力管道應力需用值的限定56
3.2壓力管道的強度分析58
3.3壓力管道強度有限元分析實例63
3.3.1彎管的有限元強度分析63
3.3.2三通強度有限元分析71
3.3.3斜接彎管強度有限元72
3.3.4異徑管強度有限元分析73
3.3.5不同單元性能的比較74
第4章壓力管道振動分析76
4.1壓力管道的振源分析及振動類型76
4.2往復式機械進、出口管道的振動分析77
4.2.1平面波動理論78
4.2.2轉(zhuǎn)移矩陣79
4.2.3氣柱固有頻率與共振管長81
4.2.4氣流脈動83
4.2.5管道的固有頻率與減振85
4.3管道的動態(tài)分析實例87
4.3.1管系的頻率提取分析87
4.3.2管系瞬時模態(tài)動態(tài)分析94
第5章壓力管道焊縫的殘余應力分析100
5.1焊縫殘余應力的分布100
5.1.1橫向應力100
5.1.2縱向應力101
5.1.3厚板中的殘余應力102
5.1.4圓筒縱焊縫、環(huán)焊縫中的殘余應力104
5.2殘余應力對管道的影響105
5.2.1殘余應力對疲勞特性的影響106
5.2.2焊接殘余應力對結(jié)構(gòu)剛度的影響108
5.2.3焊接殘余應力對靜載強度的影響110
5.2.4焊接殘余應力對應力腐蝕開裂的影響110
5.2.5焊接殘余應力的消除112
5.3焊接殘余應力的有限元分析114
5.3.1問題描述114
5.3.2模型的創(chuàng)建115
5.3.3定義材料、截面屬性和裝配件116
5.3.4設置分析步117
5.3.5定義溫度場117
5.3.6定義邊界條件117
5.3.7網(wǎng)格劃分118
5.3.8提交分析作業(yè)119
5.3.9后處理120
第6章壓力管道的流體動力學分析122
6.1流體動力學基礎122
6.1.1理想流體運動的微分方程122
6.1.2質(zhì)量守恒方程123
6.1.3動量守恒方程124
6.1.4能量守恒方程124
6.1.5湍流模型124
6.2流體動力學分析的流程125
6.3基于Fluent的彎管的流體動力學分析126
6.3.1問題描述126
6.3.2啟動Workbench并建立分析項目(Fluent)126
6.3.3導入幾何體127
6.3.4劃分網(wǎng)格128
6.3.5網(wǎng)格檢查與處理133
6.3.6設置物理模型和材料135
6.3.7設置操作環(huán)境與邊界條件136
6.3.8設置求解方法和控制參數(shù)138
6.3.9設置監(jiān)視窗口和初始化139
6.3.10求解和退出141
6.3.11計算結(jié)果的后處理142
6.3.12保存與退出146
6.4基于CFX的彎管流體動力學分析147
6.4.1建立分析項目(CFX)147
6.4.2劃分網(wǎng)格(CFX)148
6.4.3設置網(wǎng)格分析類型149
6.4.4設置流體域參數(shù)150
6.4.5設置邊界條件152
6.4.6設置求解器154
6.4.7設置輸出控制155
6.4.8運行求解器157
6.4.9計算結(jié)果的后處理157
6.4.10保存與退出157
第7章壓力管道的事故分析160
7.1壓力管道的破壞形式160
7.1.1壓力管道破壞形式的分類160
7.1.2壓力管道破壞的分析方法160
7.2幾種常見壓力管道破壞形式的破壞過程161
7.2.1韌性破壞161
7.2.2脆性破壞164
7.2.3腐蝕破壞166
7.2.4疲勞破壞171
7.2.5蠕變破壞173
7.3壓力管道的事故分析174
7.3.1事故的現(xiàn)場處理175
7.3.2技術(shù)檢驗和鑒定176
7.3.3事故綜合分析177
7.4事故案例有限元分析180
7.4.1埋地天然氣管道斷裂故障診斷分析180
7.4.2循環(huán)流化床鍋爐過熱器爆管診斷分析184
第8章在用壓力管道的安全管理和定期檢驗188
8.1壓力管道安全管理的工作要點及主要措施188
8.1.1壓力管道管理機構(gòu)與職責188
8.1.2壓力管道的檔案管理190
8.1.3壓力管道狀況分析和參數(shù)的統(tǒng)計191
8.2壓力管道的定期檢驗191
8.3壓力管道的檢驗方法193
8.3.1資料審查194
8.3.2宏觀檢查194
8.3.3測厚檢驗194
8.3.4無損檢測195
8.4壓力管道的定期檢驗方案優(yōu)化及修理后檢驗199
8.4.1壓力管道的定期檢驗方案優(yōu)化199
8.4.2壓力管道的修理后檢驗201
8.4.3壓力管道未焊透缺陷安全評定202
8.4.4壓力管道腐蝕減薄后的評價204
8.5公用管道的檢驗205
8.5.1公用管道年度檢驗的項目與要求205
8.5.2公用管道全面檢驗的項目和要求206
8.5.3管道內(nèi)檢測209
參考文獻210