基于ANSYS的高压容器封头的应力分析与结构优化

本文利用有限元分析软件,对高压容器的封头部分进行静力学分析和结构优化,通过仿真得到高压容器封头的总变形云图、应变云图和应力云图。结果表明,高压容器封头的最大变形量、最大应力和最大应变,均在高压封头和接管相接处,且其数值均随压力增加呈线性增加。通过结构优化设计,高压容器封头的壁厚减薄了14.4%,接管壁厚减薄了7.1%,封头和接管质量减轻了15.7%。优化后的封头不仅满足使用要求,而且降低了经济成本。     

钢制外压容器加强圈的优化设计

本文以现代优化设计理论为基础,针对外压容器加强圈的工程设计和应用特点,通过选取设计变量,确定欲优化的性能指标;给定技术限制条件,建立性能指标与设计变量之间的函数关系;以及运用适当的优化方法进行计算等过程,阐述最小重量外压容器加强圈优化设计的基本方法。     

基于ANSYS的高压容器的应力分析与优化设计

利用ANSYS有限元分析软件对一分离器高压容器建立有限元模型,通过模型的加载求解,得到高压容器主要受力结构的应力分布图,结果显示连接处存在明显的应力集中现象。连接处的应力大小与其尺寸有一定关系,建立了优化数学模型,利用ANSYS的优化模块Design Exploration进行了优化设计,得到了使应力集中系数最小的最优结构尺寸,按分析设计标准进行强度分析,在满足应力强度的条件下得到合理方案,结果表明结构满足强度要求,而且大大节省了材料,降低生产制造成本。     

用于大直径高压容器的卡块连接紧固结构

针对采用主螺栓连接结构的大直径高压容器每种封口直径的容器都存在一个极限设计压力的情况,开发了一种新型的卡块连接紧固结构,这种连接紧固结构,由卡块承受容器的轴向载荷,因为卡块的承载截面根据承受载荷的大小确定,不受结构尺寸的限制,所以采用卡块连接紧固结构的高压容器直径可以很大,且不存在极限设计压力,为高压容器向高参数化方向...     

最优化方法在压力容器设计中的应用

所谓优化设计即将设计对象抽象为反映所有设计要求的数学模型,其中包含目标函数和约束条件,并运用最优化方法,在电子计算机上沿着目标函数不断改善的方向寻优,以最终求得满足各种设计要求(约束条件)的最优设计参数。优化设计这门学科向压力容器设计领域的移植,必将设计出经济上更合理,技术上更可靠的结构,从根本上克服了传统设计方法所固有的,对当今压力容器设计越来越不适应的若干弊端。对压力容器这种超静定连续体而言,由于一般结构达不到满应力,因此它的优化没计多属于非线性规划范畴,其解法大致可归纳为两大类,即数值迭代法(直接法)和解析法(间接法)。文中概要介绍了这两种方法所依据的原理。本文着重就带筋外压容器的最轻重量问题,准球形顶盖和容器变径段的最优形状问题以及高压容器的最优过盈量问题等分别介绍了直接法中的一维搜索法、模式法,转轴法和间接法中的罚函数法在结构设计中的具体应用,     

基于MATLAB算法的外压容器环向加强圈优化设计

运用优化设计理论,以加强圈最小质量为目标、结构尺寸为设计变量,建立了外压容器环向加强圈优化设计的数学模型,提出了结构尺寸的优化设计方法。通过实例和借助MATLAB寻优计算,得到了满足实际需要的最优化参数。     

外压容器的稳定性模糊可靠性优化设计

考虑到设计参数的随机性和设计边界的模糊性,在外压容器的稳定性设计中应用模糊可靠性优化设计理论,建立了模糊可靠性优化设计的数学模型,给出了优化方法和应用实例。优化后,圆筒有效壁厚减少14%,封头有效壁厚减少14%,加强圈有效横截面积减少46.7%,重量减轻16%左右。     

基于随机约束的高压容器可靠性优化分析及MATLAB实现

在应力、强度和其他参数均服从正态分布的条件下,把直接导致容器失效的约束作为随机约束,建立了以单层高压容器质量最小为设计目标的数学模型,探讨高压容器在随机约束条件下的优化设计方法。通过仿真算例和MATLAB寻优求解,说明在确保容器可靠性的条件下,此方法具有使容器结构设计更加科学、合理的特点。     

高压容器多层包扎法兰结构的试制

随着化工、炼油工业的发展,研究试制一种新型的高压容器顶部法兰结构,以适应这种发展对高压容器大型化和多样化的要求,已成为当前高压容器设计制造方面的迫切任务。近来,多层式高压容器使用越来越广泛,制造的技术水平和产量越来越提高,使用经验也相当丰富。但是这样型式的高压容器端部法     

浅谈高压容器的结构特点及设计制造注意事项

目前我国的石油化工行业发展较为迅速,对于该行业中的高压容器设备在石油工业的生产中具有重要的地位,并且被很多石油、石化企业、工程公司广泛的使用。高压容器的特点主要是能够承受较强的高压并且在恶劣的工作环境中使用。另外,高压容器在很多易燃、易爆与强腐蚀性的介质中使用,这些严格的工作环境给高压容器的设计人员带来了很大的压力,他们需要对这些介质的实际情况和设备的材料与工艺进行分析、比较。本文主要从高压容器的结构特点出发,讲述了高压容器在设计过程中的注意事项。     

基于遗传算法的层压板强度优化设计

本文的主要目的是研究遗传算法的优化机理并将遗传算法应用到复合材料层压板铺层的优化设计中。在深入理解力学原理,熟悉掌握数值计算方法的基础上对层压板进行强度优化设计。因此,在深入研究单层复合材料以及叠层复合材料的弹性特征理论基础和改进的遗传算法优化理论之后,针对复合材料层压结构遗传算法优化设计中层压结构参数具有离散型的特点,提出了适合复合材料层压结构遗传算法优化设计的整数编码策略,以整数来表征层压结构参数,这种编码方式简单直观、使用方便、易于进行遗传算法的交叉及变异操作。在分析层压结构强度的基础上,针对结构强度优化的目标构造了可用于遗传算法的适应度函数。同时参考了一定的铺层规则,在铺层角度限制为工程中常用的四种角度的前提下,应用遗传算法对层压板进行了铺层优化设计。设计结果表明,由于遗传算法特有的处理离散型问题的优势,在层压板铺层的优化设计中应用遗传算法是可行和可信的。     

大容积卧式容器的设计探讨

对大容积的卧式容器的优化设计进行了分析,推导了其所用材料质量与设计参数的关系;在其稳定性计算中对加强圈的合理设置进行了探讨;并建议在高参数设计条件下对JB/T 4712.1—2007《容器支座第一部分:鞍式支座》的地脚螺栓公称直径进行修正。     

多层式高压容器的特性和研究进展

<正> 从本世纪初德国化学家,工程师Nernet,Haber20MPa等人设计、制造了单层能耐压力的高压容器以来,高压容器的设计、制造及理论研究已有了很大的进展,已由单一铸造、锻造、厚板卷焊筒体,发展到组合式的多层结构,其主要结构型式有:多层包扎     

浅谈结构方案优化设计对工程的影响

对结构设计优化进行介绍,详细讲述工程结构基础、墙、柱、梁等优化方式,结合工程进行优化设计并提出建议,以促进结构优化设计的发展。     

纤维缠绕环形压力容器复合材料结构设计

本文在环形容器复合材料缠绕原理的基础上,从环形容器工作下的受力状态分析入手,推导出环形容器的受力方程;根据环形容器双螺旋缠绕测地线方程,结合相关工艺参数,进行复合材料结构铺层设计,确定出优化缠绕线型的切点数。根据该理论,通过编写VB程序,实现纤维缠绕环形容器复合材料纤维层的计算机参数化设计。     

基于教学优化算法的沼气液化换热器结构优化

关键传热设备--板翅式换热器的结构优化对于降低沼气液化装备的造价和运行费用非常关键,采用教-学优化算法进行优化设计,探讨了不同的结构参数对年投资费用的影响规律,获得了在满足传热量足够大、热侧流体压降足够小条件下的最优结构参数。对不同结构参数与目标函数之间的关系展开了讨论,提出了实际操作和设计的建议。优化结果表明,教-学优化算法收敛快,不易陷入局部最优,运算速度快,无需设定优化参数,适合于工程问题的优化。     

撬装式稀有气体氖氦提取设备研制工艺研究

为了研制撬装式稀有气体氖氦提取设备,研究了高压铜管、不锈钢管在氖氦换热器中的紧凑装配,以尽可能减小容器体积,并解决铜管和不锈钢外壳的焊接问题,以便优化设计结构。采用针对性的工艺试验,主要从工艺和制造方法上,特别是从氖氦换热器绕管试验、精馏塔塔板制造工装设计、焊接工艺和参数分析入手,提高了制造的精密度、清洁度,实现装置小型化,进而达到设备的高质量标准。     

轻质高压储氢容器

氢的储运是氢能发展的关键技术之一。轻质高压储氢是一种切实可行的氢能储运方法。结合纤维缠绕气瓶和高压储氢容器的国内外最新研究进展,介绍了轻质高压储氢容器的结构、设计方法和有待深入研究的若干问题。     

基于神经网络的座便器虹吸管道结构参数优化

应用基于人工神经网络技术和正交试验法结合的优化方法,本文对座便器虹吸管道结构参数进行了优化设计.作者运用计算流体动力学仿真技术得到样本,在MATLAB环境中建立神经网络模型,并通过正交试验得到新样本,最终建立神经网络模型.代替数值模拟,并对虹吸管道进行了优化.结果表明,将经CFD数值模拟、正交试验、神经网络三者结合用于座便器虹吸管道的基本结构参数设计中,可以缩短优化时间,提高设计效率.     

分离机械的CAD系统（Ⅰ）──离心机的工艺、操作参数的优化设计

分离机械的ＣＡＤ系统包括离心机、过滤机的工艺、操作参数、结构尺寸和强度的优化设计，最后绘出详细的工程图样。本文介绍离心机ＣＡＤ系统中的工艺、操作参数优化设计。