基于ANSYS有限元技术的储罐设备分析

采用ANSYS有限元分析平台,对某实际运行中的储罐设备进行建模,通过对储罐设备的整体结构及支撑构件模型在风载荷、地震载荷、雪载荷不同激励状态下进行受力分析,找到储罐设备及其支撑构件的薄弱部位,为类似复杂的大型储罐设备设计分析提供新的参考思路。     

基于流固耦合方法的单容液化天然气储罐地震反应谱分析

单容罐为目前常见的液化天然气(LNG)储罐类型之一。基于流固耦合方法,采用ANSYS软件对单容LNG储罐罐内液体进行真实的建模,并对运行基准地震(OBE)和安全停运地震(SSE)载荷作用下的最恶劣组合工况的整体储罐结构模型进行了有限元分析计算和结果校核。分析结果表明,该结构形式的LNG储罐满足在地震作用下极限状态的设计要求。     

浅谈基于吸收塔的中美标准抗震设计对比

石灰石-石膏湿法脱硫吸收塔的设计缺少专门标准,其设计更多地是参考大型储罐、料仓、塔器等设备的标准进行设计.本文对比了中美储罐、建筑物抗震设计等标准,形成了适用工程的吸收塔抗震计算简化方法.同时,通过实例计算,对国标与美标不同设计方法进行比较,结果显示国标与美标设计方法结果大致相当,但基于地震发生机率并不相同,实际设计时...     

LNG储罐内罐锚固带筒方式研究

使LNG储罐内罐在地震工况下保持稳定性相当关键。国内某LNG项目首次采用了锚固带筒方式,本文以该项目储罐的地震数据和储罐参数为例,基于国际相关标准给出的地震工况下,基础剪切力计算、水平滑动校核、倾覆力矩计算以及内罐稳定性判断等相关公式,判断是否要采取抗震措施;分析了锚固带筒方式的优缺点,并结合ANSYS有限元分析,比较了锚固带埋入承台方式和锚固带筒方式对承台的作用力;提供了锚固带筒方式的建造过程,并分析了其施工控制要点。研究结果能够为LNG内罐锚固带筒方式抗震设计提供理论依据。     

Ⅲ类季节性冻土场地对圆柱形储液罐地震反应的影响

季节性冻土场地从未冻结状态过渡到冻结状态或反向循环,土体的物理力学性质将发生巨大变化,各种强度指标大幅度提高或衰减。中国东北、华北及西北大部分地区烈度在7度以上。立式圆柱形储液罐一旦在地震中遭受破坏,其损失不仅为罐体本身和所储存的介质,更为严重的是它所产生的次生灾害。以Ⅲ类季节性冻土场地上的八种立式储罐为研究对象,计算了场地在非冻结期和冻结期两种情况下储罐的地震反应,并对计算结果进行了对比分析。结果表明Ⅲ类季节性冻土场地上的储罐,冻结期的地震反应要比非冻结期的地震反应明显增大。     

储罐底板腐蚀状况的贝叶斯判别预测方法

储罐底板腐蚀状况的严重程度是指导储罐维修的主要指标。针对难以停产检测储罐底板腐蚀的情况,利用统计相关分析方法,结合专家经验,确定反应储罐底板腐蚀状况的主要外部表征因素,建立基于外部表征因素的储罐底板腐蚀状况贝叶斯判别预测方法。通过对某油库16台储罐的预测分析,对比声发射在线检测结果,符合率为87.5%。计算结果表明,该方法能够解决储罐底板腐蚀状况的预测问题,具有一定的工程应用价值。     

基于流固耦合法的储罐地震响应分析

针对一种储罐在一定装液量下的地震瞬态响应进行分析探讨。使用CFD(Computational Fluid Dynamics)和FEM(Finite Element Method)耦合的数值分析方法进行计算,考虑气液两相黏性湍流态流体与结构之间的相互作用,获得了一定液体装量下该容器在典型地震历程下的液体自由表面变化和结构响应特性。结果表明:在典型地震时程作用下,容器结构的响应由初始的小幅振动发展为高幅值振动,随着流固相互作用的充分发展,容器响应受液体晃动主导。通过比较无耦合的附加质量方法和流固耦合方法之间的差异,验证了耦合法在计算储罐地震响应问题上的优势,研究结果可以为工程安全分析提供参考和支持。     

浅谈地震载荷条件下大型LNG储罐分析软件的设计与开发

随着LNG储罐体积的增大,其设计和分析计算复杂程度倍增,进行储罐的安全、经济设计是重要难题.大型LNG储罐设计主要依赖非线性有限元内核的数值分析软件,而现有相关软件主要依赖国外产品.针对此,本文基于国产化有限元软件平台进行了地震载荷下大型LNG储罐分析软件的顶层设计,明确了软件的主要功能内容.该软件平台大大简化了设计人...     

压力储罐的静态有限元分析

利用规则设计方法对压力储罐的筒体和封头进行了厚度计算,但不能分析安装接管后储罐的承载能力。利用ANSYS有限元分析软件对安装接管后的压力储罐进行结构静力分析,得到储罐的最大变形位置和变形量,最大应力强度位置和应力值。根据第一强度理论说明规则设计确定的储罐厚度能满足联接接管后的强度要求。     

储罐抗震计算模型的简化

针对立式钢制储罐抗震计算的模型简化问题,将储罐简化为三质点体系,即晃动质点、液固耦合质点、刚性脉冲质点。液体的晃动频率远低于罐壁的频率,所以可以忽略液体的晃动和壳体振动的耦合,将储罐简化为液固耦合质点、刚性脉冲质点的二质点体系。通过数值分析发现可将储罐简化为单质点体系,即只考虑液固耦合质点。与规范算法（只能计算出最大值）相比,误差不大。因此,可采用单质点体系计算得出储罐在任意地震波输入下任意时刻的地震时程响应,从而大大减少了计算工作量。     

动力响应问题的一阶摄动传递矩阵法

基于Riccati传递矩阵法，给出了一维不确定参数结构系统动力响应问题的一阶摄动计算方法。该方法在用于求解一维结构系统动力响应问题时，不需要按振型展开，因此，可以避免基于有限元法的矩阵摄动所带来的模态截断误差问题，从而提高分析结果的精度。算例对简支梁和锅炉给水泵转子的动力响应问题进行了一阶摄动分析；当ε较小时，一阶摄动计算结果和精确计算结果吻合良好。     

储液罐子结构振动台试验仿真分析

由于有限元仿真需要假设材料性能,难以真实全面地反映储液罐的地震响应;而振动台试验只能完成较小比例的模型试验,与储罐原型差距很大。为此,提出了储液罐子结构振动台试验方法,采用 Malhotra 力学模型,将储液罐划分为试验子结构和数值子结构两部分。运用 MATLAB 程序对储液罐子结构振动台试验进行了仿真试验分析。仿真计算表明：储液罐子结构仿真结果与全结构的计算结果有较好的吻合性,仿真计算的储罐基底剪力与规范算法接近。     

基于ANSYS的摩天轮模态及地震响应谱分析

应用ANSYS有限元分析软件建立摩天轮的有限元模型,对其进行模态分析,提取前10阶的频率和模态振型,得出结构的自振特性。采用地震振型分解响应谱法,计算结构在不同地震方向作用下动力响应。计算结果表明地震作用下摩天轮满足强度要求,研究结果可为摩天轮结构的抗震设计提供参考。     

球罐结构支柱拉杆应力分析计算

《压力容器》杂志2012年第7期上发表的《球罐整体结构自振周期计算及地震响应分析》一文中通过不同的方法对多种规格球罐结构水平刚度、自振周期及地震响应进行分析计算,指出现行球罐设计标准GB 12337—1998《钢制球形储罐》对大型球罐的计算误差较大,《压力容器》杂志2006年第3期上发表的《球罐整体结构水平刚度及支柱拉杆应力分析》一文中给出一种较精确的球罐整体结构水平刚度、自振周期的工程计算方法。通过不同的方法对多种规格球罐结构水平地震工况的支柱和拉杆及地脚螺栓的应力分析计算,指出球罐结构设计应注意的问题,为球罐设计标准的改版提出一些建议。     

抗地震设备的设计方法——地震响应频谱法(一)

本文以地震响应频谱法定量的分析在一定的地震条件下设备的响应,借以了解设备在地震时的运动情况,变形情况和应力情况。为石油化工设备抗震计算提供了设计方法,对从事第一线的工程设计人员进行设备抗震计算有很大的实用和参考价值。全文共分五部分:一、引言;二、地震响应频谱的基本概念;三、实用地震响应频谱的编制;四、地震响应频谱法的应用;五、应用实例。本期介绍一、二部分,其余部分下期刊登。     

塔式起重机非线性地震反应研究

以某塔式起重机为研究对象,利用ANSYS软件计算塔机最大独立状态下的固有频率,并得到其前六阶振型和基本周期。选用El-Centro波作为地震动输入,采用时程分析法,计算抗震设防等级为7度时地震作用下塔机动态响应。对比线性和非线性分析计算结果,得出非线性因素对塔机结构动态响应影响很大。计算塔机起重臂与地震载荷处于不同角度时的非线性地震反应,结果表明,起重臂与地震载荷间的夹角对塔机结构的动态响应具有一定影响,当起重臂与水平地震载荷平行时,有利于塔机结构的安全。     

工业储罐缺陷检测模糊分类器研究

目前工业储罐缺陷检测设备对传感器与测试表面的距离不太敏感，对于校准的要求也非常低，是人工操作员快速检查储罐底板缺陷的一大障碍。基于电场指纹法介绍了一种利用模糊推理系统对原始传感器数据进行分类的方法，用以检测大型液化天然气储罐的缺陷。采用最新的滤波去噪芯片，设计专用信号处理电路，配套相应计算软件，完成特征信号的提取；建立实时测量数据库，并对数据进行动态分析；根据分析结果，生成拟合图。结果表明，所设计的工业储罐缺陷检测模糊分类器达到了预期效果，其工业平台的建立将对石油、天然气行业的增值具有重大意义。     

涡轮增压器转子临界转速的求解方法研究

柴油机涡轮增压器转子一阶临界转速的确定对它的设计和故障诊断都具有重要的意义。利用解析法和有限元法分别对其一阶临界转速进行计算,并将计算结果与实测数据相比较,结果表明,有限元法在计算复杂转子临界转速方面更接近工程实际。     

风载作用下大型原油储罐稳定性分析

大型石油储罐多建于沿海、山谷,极易遭风灾影响。通过对一个一万立方米储罐模型进行简化,研究石油储罐遭受风载作用时的屈曲状态,计算并衡量其抵抗大风能力大小。将储罐在有限元软件ABAQUS中进行了建模,运用弧长法进行计算和分析,计算出其临界屈曲载荷,得到其临界屈曲的位置。之后将储罐加上包边角钢进行模拟,计算出来对应的临界载荷,以判断抗风的效果。研究结果对于储罐设计过程以及抗风能力的评估具有一定的借鉴和参考价值。     

大型储罐地震动力响应研究综述

立式圆柱形储罐是石油化工行业的一种重要存储设备,考虑各方面的原因,储罐的大型化发展已经是必然趋势。大型储罐一旦在地震中遭破坏,必将产生严重后果,故其抗震研究越来越受到工程界关注。综述了最近几年国内对大型储罐地震动力响应研究的概况,包括该领域的研究方法和主要的研究结论等。鉴于问题的复杂性,还指出了该领域尚亟待解决的问题,这对大型储罐的安全性保障将有促进作用。