高压管汇即高压流体控制件的总汇，它主要包括活动弯头、三通、直管及管端头。高压管汇在石油化工行业被广泛应用，由于内部承受很高的冲击压力和交变荷载，厚度磨损较大。随着管道使用周期的不断增长，高压管汇产生疲劳断裂，安全可靠度降低，因此工程界对高压管汇的破损预测和使用寿命评判极为关注。目前，国内外有关学者对高压管汇及管道的破坏、失效、评定方法和强度分析已有过了很多研究，但是通常研究的压力荷载工况为40 MPa以下，对于压力荷载为50-100 MPa很少有人研究。
      从目前公开发表的研究结果看，采用有限元法对应力的分析只限于弹性变形的范围，国外对压力管道的研究，主要侧重于管道的腐蚀断裂问题和管道破坏后的安全问题。目前国内的研究工作主要集中于压力容器的缺陷评定，且大部分的研究、分析、实验工作主要集中于起裂评定，而结构的安全分析要考虑裂纹的起裂、断裂、失稳的全过程，因此对于高压管汇特别是压力超过40 MPa的高压管汇的强度分析及疲劳寿命预测成为一项空白。
      ALGOR Super Sap93 FEAS (finite element analysis)是工程中常用的有限元分析系统软件，主要应用在DOS系统下Vizi CAD是它的强大规模的有限元前后处理软件，若硬盘空间足够，可以处理5-6万个自由度，它对微机的设置及安装仍停留在DOS层面上，十分简便，前处理SD2h和后处理Sviewh功能齐全，可视化效果较好，是比较理想的有限元分析软件。
      应用Sap93有限元分析系统建立3种高压流体控制件的计算模型，由于3种高压流体控制件均属于后壳，故采用三维实体单元抛分网格，高斯积分阶数为二阶，单元类型为非协调元，No.3活动弯头有限元图见图。
      通过有限元分析，可以找出各种高压流体控制件在3种工况下的最大位移及最大应力所在位置，活动弯头最大应力位于弯头内侧壁的中间部位，最大位移分布在弯头的端部及弯头内侧壁的中间部位，三通管的最大应力和最大位移分布在三通的腋窝交叉处，是由于应力集中而引起的，直管的最大位移分布在直管端部的约束处，其最大应力沿管内壁均匀分布。根据以上的分析结果表明，最大应力及最大位移是由应力集中和固定端约束而引起的，这些部位是高压管汇经常发生破坏的部位，准确地判定这些破损部位，在工程上极为重要，可为高压管汇的破损预测提供科学的依据。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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