基于ANSYS参数化的封头大开孔结构优化设计

运用ANSYS的APDL语言进行参数化有限元建模,对椭圆封头大开孔接管整体补强结构的重量进行优化设计。     

球形封头开孔接管结构屈曲特性研究

针对外压作用下球形封头开孔接管结构,采用有限元非线性屈曲分析方法,探讨不同结构参数对其临界失稳压力Pcr的影响.研究结果表明,当球壳主体参数径厚比一定时,临界失稳压力削弱系数K随开孔率增大而下降,随接管与封头厚度比增大而增大.接管与封头厚度比较小时,计算模型失稳位置位于接管;接管与封头厚度比增至一定值时,计算模型失稳位...     

大开孔接管结构优化设计

对某公司设计的尾气再热器中的大开孔结构进行强度和稳定性分析,发现原设计的结构过于保守,有较大的优化潜能。以设备质量最小为优化目标,利用ANSYS的优化模块对该结构进行优化计算,经强度及稳定性分析,优化所得结构完全满足强度、稳定性及功能要求,且具有很好的经济性。     

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。     

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.     

压力容器开孔接管区的有限元分析和实验研究

根据对压力容器正交和切向开孔接管区进行的有限元分析,获得容器筒体、接管及其连接部位的应力分布结果,利用电阻应变测试技术进行现场测试。结果表明,压力容器开孔接管产生明显的应力集中,各类应力的最大值发生在接管与筒体连接处,是筒体失效的危险区域;与压力容器正交开孔接管相比,压力容器切向开孔接管的应力分布更趋复杂,有更明显的应力集中。     

带偏置大接管封头的三维有限元分析与强度评定

对联苯锅炉上带偏置大开孔接管的封头进行了三维有限元分析，得出了接管、封头截面以及二者相贯线上的应用力分布曲线，并按分析设计原理应用第三强度理论进行强度评定，结果表明该封头－－接管连接处强度能满足安全要求。     

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。     

循环内压下球形封头开孔接管的安定评估方法

基于有限元软件Abaqus系统,研究了开孔半径和开孔位置因素对球形封头在循环内压下弹性安定极限载荷的影响,提出了相应的经验评估方法。验证结果表明,安定评估方法可较好地评定循环内压下开孔球形封头的安定性。     

接管外载荷作用下补强圈结构的应力分析

本文对接管外载荷在具有补强圈补强的圆筒压力容器中引起的局部应力进行了试验研究及有限元分析。三台具有不同d／D比的模型容器的研究结果表明，无论在接管轴向推力还是在接管纵向弯矩及横向弯矩的作用下，补强圈的补强效果是明显的。它使接管区容器上的应力明显降低。研究结果同时表明，由接管横向弯矩在容器横向截面内产生的应力比同样大小的接管纵向弯矩在容器纵向截面内产生的应力大得多。     

联合静载荷下椭圆封头接管结构的强度校核新方法

依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所述联合载荷下的强度校核方法简单安全可靠,在实际工程中可广泛借鉴和使用。     

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。     

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。     

组合载荷作用下开孔接管结构强度性能的研究

带接管内压圆柱形容器通常受到内压与接管弯矩的组合作用,接管弯矩会影响内压圆柱壳开孔接管结构的强度性能。在内压与接管弯矩组合作用下,对4台具有不同开孔率的带径向接管圆柱壳容器开孔接管结构强度性能进行试验研究和有限元分析,考察内压与接管纵向弯矩、内压与接管横向弯矩组合作用下容器开孔接管区弹性应力分布、应力集中、开孔接管结构的变形规律及塑性极限载荷等。结果表明,载荷大小相同时,横向弯矩作用产生应力增量较纵向弯矩作用产生应力增量大,横向弯矩对内压容器开孔接管结构强度较危险。内压作用在开孔接管区纵向截面产生应力增量较横向截面应力增量显著。较小值的内压作用可减缓开孔接管结构弯矩作用下的变形,内压能降低开孔接管结构的纵向极限弯矩,较小内压能增加开孔接管结构的横向极限弯矩。     

催化装置分馏塔底椭圆封头大开孔的技术改造

哈尔滨炼油厂的Ⅰ套催化裂化装置分馏塔系原大庆70—1型蒸馏——催化装置的分馏塔,该设备陈旧且容量不足,为了适应生产的发展,塔体经过了多次增容改造,在1980年进行了蒸馏和催化反应部份的分离改造,尤其是在1987年对反再系统进行了大规模的改造后,该套装置的处理能力由原来的19万t/a增加到目前的40万t/a,但塔底的油浆釜仍为原型不变,其内径为1000mm,高度为2400mm,而且原料的组成也由过去的蜡油馏份变为常底渣油,因油浆系统结焦、催化剂沉积、油浆系统长时间抽空及液位失灵等原因而导致的停工事故已发生多起,所以必须对分馏塔釜体进行改造。     

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。     

计算法确定设备开孔接管相贯尺寸

石油化工设备上有许多结构形式的开孔接管。开孔部位筒体的常见形式有圆筒形、锥形、球封头、椭圆形封头等形式；接管与筒体连接形式常见有正插、斜插、偏心正插、偏心斜插等。传统的接管下料、放样及开孔划线方法是在平整的地面上或钢平台上进行1：1的放大样，求连接相贯线，将相贯线展开做样板。放大过程，特别是壳体与接管直径都较大且尺寸接近时，相贯线的变化将比较显著，精确度难以保证。本文介绍一种无需放大样，用计算的方法求接管相贯线的展开长度，继而确定筒体开孔的方法以及几种典型结构的接管相贯线展开计算公式。1基本原理（1…     

有限元在双开孔应力分析中的应用

以国外某大型冷却器外接管为例,对容器顶部原料进出口进行有限元分析.依据ASME Ⅷ-Ⅱ<美国压力容器规范分析>进行应力强度评定.工程应用表明,采用有限元分析软件能很好地解决设备开大孔产生的应力问题,特别是当管口承受复杂外载荷情况下的应力计算[3].     

接管在球封头与圆筒连接处的应力状态分析

本文概述了球封头与圆筒连接处开设接管这一典型结构有限元应力分析结果。     

压力容器的开孔补强结构优化设计

利用ANSYS对某开孔压力容器进行参数化建模,并完成了优化设计,由有限元结果与试验数据的比较表明,有接触假设的有限元方法,对应力场分布能够产生更好的理论预测,同时对补强圈与容器壳体之间的间隙变化的影响,也作了有益的探讨。