环肋圆柱壳振动性能的优化设计

通过开孔设计改善环肋圆柱壳壳体振动性能,采用数值仿真技术,用结构表面均方法向速度级评价结构振动性能,发现开孔对于改善结构的振动性能有一定效果。对于水下设备振动性能优化设计有一定的参考价值。     

异种钢锥壳径向接管开孔结构强度研究

锥壳接管开孔结构是压力容器常见结构。考虑开孔率和材料的强度匹配的影响,对异种钢锥壳径向开孔接管结构强度进行研究。根据GB150-2011中等面积法确定接管壁厚,在此基础上,按照JB4732-1995(2005确认)和极限载荷法分别进行强度评定,并对比评定结果指出不同设计方法安全裕度的不同。研究表明,开孔率和材料的强度匹配显著影响锥壳径向接管开孔结构强度。与应力分析法及极限载荷法比较发现,对于较低强度匹配和较大开孔率的锥壳径向接管开孔结构,采用等面积法设计没有足够的安全裕度,为此类结构的设计和强度研究提供了借鉴。     

压力容器大开孔结构的有限元分析

使用ANSYS9.0对某具有大开孔结构的压力容器进行了三维建模,采用SHELL181壳单元,使用智能网格划分方式划分网格.提出了“无补强”、“补强圈补强”和“整体补强”三种结构方案,分别进行有限元分析,得到了位移云图和应力云图.结果表明,“补强圈补强”使最大位移量下降12.6％,最大等效应力下降13.8％,“整体补强”使最大位移量下降31.5％,最大等效应力下降20.1％,两种补强方案均能满足强度要求.最后,从经济性考虑,优先选用“补强圈补强”方案.     

内压柱壳大开孔率开孔平齐式接管应力分布研究

本文针对内压圆柱壳大开孔率平齐式开孔接管结构 ,进行了三维线弹性有限元应力分析、研究。有限元计算和电测应力分析的结果表明 ,用电阻应变测量方法测量到的是应变片长度范围内应力场的平均值 ,而得不到该区域内的最大应力值 ;以DXF格式文件为中介 ,用数学方法自动生成的有限元计算模型是可靠的 ,能够保证开孔区域内的单元都是比较规整、均匀的六面体单元 ,可以使用不协调位移模式 ,应用这个模型进行有限元分析可以得到内压圆柱壳大开孔率开孔平齐式接管结构的应力集中系数。     

球壳大开孔内伸接管补强分析

球壳大开孔的补强设计中,相比于压力面积法和ASME法,有限法更直观和快速。建立一系列有限元模型,利用应力强度评定的方法,分析球壳大开孔内伸接管补强中接管内伸长度以及接管与球壳壁厚比t/T对补强效果的影响,结果表明:随着接管内伸长度的增长,局部薄膜应力逐渐减小,弯曲应力逐渐增大,一次应力加二次应力则先减小后又增大;随着接管厚度增加,局部薄膜应力、弯曲应力、一次应力加二次应力都逐渐减小,但减小的幅度下降;在模型下,接管内伸长度h2≤80mm、接管与球壳壁厚比1.5≤t/T≤2.7时,补强效果良好。     

球壳开孔接管的分析设计方法及其试验验证

本文给出了适用于各种开孔率情况下球壳开孔平齐接管与内伸接管的应力分析与补强设计方法。对七个试件给出了实验结果,其中包括四个不同开孔率的球壳开孔平齐接管与二个内伸接管试件以及一个椭球壳开孔平齐接管试件。这些实验结果证明本文提出的方法是合理、可靠的。本文还给出了该方法与PVRC方法、AD方法的比较,说明在大多数情况下用本方法得到的补强厚度可比PVRC方法减薄,并比AD方法有充分的安全依据。     

离心机开孔转鼓应力模拟计算与研究

采用有限元方法模拟计算了按等边三角形排布开孔的转鼓应力,讨论了开孔直径、鼓壁厚度、孔桥宽度以及转鼓半径等因素对鼓壁环向应力的影响情况.通过进一步计算研究得到了最大薄膜应力出现时孔桥宽度与开孔直径的关系曲线,为工程实际中转鼓开孔问题提供了计算依据.     

基于塑性极限分析的球壳开孔接管整体补强设计方法

在塑性极限分析的基础上，本文提出受内压球壳开孔接管的一种整体补强设计方法。该方法不仅适用于三种整体补强形式：平齐接管补强，内伸接管补强以及密集补强，而且适用于大开孔情况（ｒ／Ｒ≤０．８）。与ＰＶＲＣ及ＡＤ规范的比较证明本方法是合理和可靠的。     

圆柱壳开孔补强的弹性和弹塑性有限元分析

考虑补强圈与圆柱壳作为一个整体子模型和接触子模型，对开孔补强结构的圆柱壳进行了弹性和弹塑性有限元应力分析。比较两个子模型和弹性／弹塑性有限元分析的结果，发现接触子模型和整体子模型的圆柱壳开孔应力分布相似，但接触子模型和整体子模型在壳体和补强圈之间的接触面上的应力分布存在差异。对不同直径的接管和不同倾角的接管进行了有限元分析，分析表明，应力分布及最大应力受倾角的影响较大，受直径变化的影响不大。     

国外关于圆柱壳开孔接管问题的研究概况

1.引言圆柱壳开孔接管是在压力容器设计中最常遇到的问题之一。通常可分为两种情况:容器开孔接管与大型管道三通(T型、Y型等)。无论何种情况,一般说来,结构所承受的载荷(此处尚未涉及温度应力)应包括:(1)内压;(2)作用在接管上的外载荷,可以分解为三个     

JB4732附录J（2005确认）大开孔应力分析的工程应用程序

介绍了当前大开孔补强计算的工程现状。指出JB4732-1995（2005确认）附录J是基于弹性薄壳理论的内压作用下圆柱壳大开孔简捷而有效的补强设计计算方法。基于该法编制了工程设计软件,介绍了该软件的工程应用基础和使用方法,通过实例说明了该法的设计计算过程,并进行了几种工程计算方法的实例对比。     

圆柱壳大开孔结构极限载荷的试验研究

符号说明Ｄｉ———筒体内径Ｄ———筒体平均直径Ｔ———筒体壁厚Ｌ———筒体长度Ｌ1———筒体长度的一半Ｈｉ———筒体封头深度Ａ———焊缝与补强圈中心的距离ｄ0 ———接管外径ｄ———接管公称直径ｔ———接管壁厚ｈｉ———接管封头深度ｌ———接管长度σｙ———容器材料的屈服强度σｕ———容器材料的极限强度δ5———材料的延伸率αｋ———冲击韧性ｐ———内压ｐｙｉ———初始屈服压力ｐｙ———筒体总体屈服压力 ,ｐｙ=2σｙＴ/ＤｐＬｔＴ———由双切线法所得试验极限载荷ｐＬφＴ———由两倍弹性斜率法所得试验极…     

内压作用下圆柱壳开孔接管的分析设计方法

对于带径向接管的圆柱形压力容器,提出了一种以薄壳理论为基础的应力分析方法。与前人采用各种简化理论解不同,该方法基于精确的圆柱壳Morley方程解以及两圆柱壳交贯线处精确的边界条件,从而提高了解的精度,其适用范围扩大至开孔率0.93。一系列密网格三维有限元解验证了解的可靠性。本文根据作者所提出的理论解给出了圆柱壳大开孔补强的分析设计方法,分析表明：在大开孔情况下等面积补强法没有足够的安全裕度。     

管道开孔接管和三通设计及应力分析

通过对管道开孔接管和三通设计研究及有限元应力分析,获得了内压作用下的管道开孔接管和三通的应力分布特性.同时,对管道开孔接管和三通的结构尺寸进行了探讨,讨论了各参数的变化对管道开孔接管和三通应力的影响,得出了一些有价值的结论,达到了为管道开孔接管和三通设计和制造提供参考的目的.     

球壳大开孔接管结构参数对连接处应力分布的影响

对不同开孔率和不同厚度比的一系列于壳大开孔平齐接管结构进行了有限元分析，得出了不同开孔率及厚度比与连接处应力集中系数之间的关系曲线。为验证分析方法的可靠性，对结构ri/Ri=0.6，t/T=1.5的模型容器作了应力测试。两种方法所得的结果基本吻合。     

大直径薄壁大开孔塔结构的有限元分析

吸收塔是燃煤发电厂脱硫系统的核心设备，具有直径大、厚度小和大矩形开孔率等特点，目前尚无完全适用的设计规范可循。采用有限元法得到了设备在危险工况载荷下的应力和变形，并提出了可行的开孔区域加强措施，计算结果表明应力集中区域明显降低，提高了设备在开孔段的轴向稳定性。     

大型立式储罐罐壁开孔补强应力分析

简述了大型储罐罐壁开孔补强的基本设计原则.对比JB/T 4736-2002《补强圈》标准中有关材料强度及厚度的要求,得出现有大型储罐的第一圈罐壁材料强度及厚度均不符合该标准要求.采用有限元数值计算模拟了储罐开口补强处分别在有无补强圈、不同开孔直径以及不同接管内伸长度时开孔周边的应力分布规律,并根据计算结果,对比分析储罐大开孔补强与小开孔补强的特性差异.分析了罐壁开口补强处的应力分布规律,并得出了相关结论,为储罐设计者合理设计开孔补强提供参考.     

开孔分布对萃取机内鼓应力、应变影响的研究

为弄清开孔分布对多鼓式萃取机工作时内鼓应力、应变的影响关系,利用Pro/E建立几何模型。应用ANSYS有限元方法,得到了内鼓在常见几种开孔分布下的应力、应变云图,并进行了结果分析,为多鼓式萃取机内鼓开孔的优化提供了理论参考。     

基于欧盟标准的开孔蠕变分析计算

高温条件下服役的压力容器设计一直是各国标准所关注的重点之一。常规设计中通常采用10万小时1%蠕变极限及持久极限来进行控制,但该方法对于更长时间服役要求以及高温高应力区蠕变加速的现象没有详细考虑,需要采用定期检查高应力区域厚度来保证。目前,ASMEⅧ-2—2015以及JB 4732—1995(R2005)中均未直接提及针对性的蠕变分析。主要以EN 13445-3—2015附录B为基础,利用ANSYS软件对压力容器的典型开孔补强结构进行蠕变分析;通过对不同结构参数的开孔进行对比分析,为相似设备提供可用于插值简化计算的表格,并进行了验证性计算,结果表明该方法偏差为10%左右。