用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法技术

本发明专利技术公开一种用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法，包括获取转鼓式压滤机的实际运行工况，建立压滤机转鼓整体模型；采用瞬态分析法分析转鼓式压滤机的动态运行过程，将实际运行工况的载荷数据作为静态载荷施加到转鼓整体模型的相应区域，得到整体模型的应力分布，找出最大应力和最小应力位置，其对应的两种工况即为最危险疲劳工况；将得到的最大应力和最小应力位置处的十字型焊接接头建立局部三维二次连续单元模型，并加载两种最危险疲劳工况载荷，根据两种疲劳工况下的局部十字型焊接接头的应力分析结果，采用基于结构应力的疲劳评估方法预测疲劳寿命。本发明专利技术通过整体

【技术实现步骤摘要】
用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及焊接疲劳
，具体涉及一种用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法。

技术介绍

[0002]精对苯二甲酸，被称为聚酯纤维的“龙头”，广泛应用在纺织业、包装业、医药业和工业中，国内需求量正在稳步提升。而转鼓式压滤机是生产精对苯二甲酸的重要装备，通过内部转鼓的旋转运动，兼具过滤、洗涤和干燥三位功能于一体，直接决定了产品的质量。但旋转过程中，由于过滤、洗涤和干燥三种工艺的工作压力不同，压滤机承受了显著的疲劳载荷；同时，由于结构复杂，压滤机制造过程中不可避免地产生较多十字型焊接接头，在几何不连续、残余应力和组织非均匀的影响下，十字型焊接接头疲劳断裂成为威胁压滤机结构完整性的重要因素。目前，压滤机的安全可靠性分析存在三大难点：一是转鼓式压滤机服役过程中，长期处于旋转动态工况，循环经历过滤、洗涤和干燥三种工艺，开展动力学有限元数值计算，难度大，分析时间冗长，且不易收敛；二是压滤机最薄弱位置即十字型焊接接头不仅数量繁多，且几何尺寸远远小于压滤机整体尺寸，即十字型焊接接头与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：获取转鼓式压滤机的进料过滤区、洗涤区、干燥区及卸料区的实际运行工况，作为有限元模型加载的疲劳载荷数据，建立压滤机转鼓整体不考虑焊缝细节的三维二次连续单元简化模型，所述压滤机转鼓整体模型为回转体，其包括若干个相同的十字型焊接接头；S2：采用瞬态分析法分析转鼓式压滤机的进料过滤区、洗涤区、干燥区和卸料区的动态工艺过程，将进料过滤区、洗涤区、干燥区及卸料区的实际运行工况的疲劳载荷数据作为静载荷加载到步骤S1所建立的模型的相应区域，生成网格并提交计算，得到模型整体的应力分布，并找出最大应力和最小应力位置，其对应的两种工况即为转鼓式压滤机的疲劳工况；S3：将得到的最大应力和最小应力位置处的十字型焊接接头建立局部三维二次连续单元模型，并将整体模型计算得到的有限元结果作为边界条件作用到局部十字型焊接接头模型上，分别在局部模型上施加步骤S2所得到的最大应力及最小应力位置对应的疲劳工况载荷，并提交计算，得到两种疲劳工况下的局部十字型焊接接头的应力分析结果；S4：根据S3得到的两种疲劳工况下的局部十字型焊接接头的应力分析结果，采用基于结构应力的疲劳评估方法预测疲劳寿命。2.根据权利要求1所述的一种用于转鼓式压滤机的十字型焊接接头疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S2中瞬态分析法具体为：S21：在有限元软件中将步骤S1建立的整体模型平均切分为4个连续的区域一、二、三、四，每个区域包含结构及数量完全相同的十字型焊接接头，所述区域一、二、三、四分别对应进料过滤区、洗涤区、干燥区及卸料区；以转鼓整体模型区域一中的第一个十字型焊接接头作为参照，记为接头Ⅰ，区域二、三、四的第一个十字型焊接接头分别记为接头Ⅱ、接头Ⅲ及接头Ⅳ；S22：采用瞬态分析，当转鼓处于静止状态时，接头Ⅱ、接头Ⅲ及接头Ⅳ相当于接头Ⅰ旋转至区域二、区域三及区域四时对应的状态，即转鼓整体模型上每一个十字型焊接接头表示接头Ⅰ在不同时刻的状态，以此代替接头Ⅰ旋转一周经历的动态过程，将进料过滤区、洗涤区、干燥区及卸料区的实际运行工况的载荷数据作为静载荷加载到步骤S1所建立的模型的相应区域，即可得到一个旋转周期内压滤机...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文春，解学方，钮瑞艳，刘斌，董志龙，李鑫，赵旭，翟向楠，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：