医用高压氧舱矩形大开孔三维有限元计算和强度评定

利用三维有限元软件ANSYS对 2 2 0 0的医用高压氧舱矩形大开孔结构进行有限元分析 ,得到该设备大开孔应力分布状况和最高应力水平 ,并根据JB4 732— 95《钢制压力容器———分析设计标准》规定的设计准则 ,对此大开孔结构进行强度评定     

开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析

开孔补强设计是压力容器设计中必不可少的一部分,压力容器的设计制造中对开孔补强设计的计算和标准要求做出了相关规定。但是实际上开孔补强的设计是否具有安全性、经济性、合理性,需要通过实验验证得知。本文就开孔补强的方法进行分析研究,探讨在压力容器的设计中开孔补强的运用,以便提高压力容器的适用性、安全性、经济性。     

薄壁容器大开孔的新型补强结构

结合薄壁压力容器大开孔的特点,提出一种新型补强结构。以减压塔转油线开孔为例,按照分析设计思想,采用有限元方法设计新型补强结构,并对结构进行尺寸优化和稳定性校核。结果表明,新型补强结构既能满足减压塔刚度和强度要求,又可节省补强材料。     

压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较

针对压力容器两种大开孔的补强计算方法———压力面积法和ASME法 ,分析了两种方法的异同 ,考证了ASME法计算公式的理论依据和由来 ,通过对某容器大开孔结构的两种方法进行计算比较 ,显示了其间的重大差异并由此对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出见解。     

压力容器开孔补强设计的应用分析

随着我国化工业的快速发展,压力容器的应用范围越来越广,开孔结果设计对压力容器非常重要。在压力容器设计方面,需要加强对开孔补强进行相应的优化,才能达到标准、规范的要求,从而实现开孔补强设计的有效性。本文主要分析压力容器设计中开孔补强设计的运用,并对不同补强方式的优势进行阐述。     

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。     

压力容器大开孔补强方法

大开孔压力容器在开孔接管部位有很大的应力集中，必须进行补强。本文介绍了几种压力容器大开孔补强方法：压力面积法、极限载荷法、有限单元法，并分析了原理和特点。     

压力容器筒体与补强圈间的接触特性

在压力容器开孔补强的设计中，通常假设补强圈与筒体之间没有相互接触，其相互间的接触力对于结构的应力分布及强度的影响均未考虑，有限元接触分析可获得这种接触力，分析与实验数据表明，有限元接触分析能很好地预测补强圈的应力场。同时对补强圈与筒体之间的间隙量及不同开孔率对接触的影响也作了初步探讨。     

减压塔大开孔结构稳定性分析

应用ANSYS有限元软件对减压塔大开孔结构建立力学模型,并采用特征值、几何非线性以及几何/材料双非线性屈曲分析技术对其在管道弯矩和外压共同作用下的稳定性进行分析。在此基础上,利用ANSYS软件提供的参数化设计语言APDL编写筒体开孔结构稳定性全自动化分析程序,对其在不同弯矩组合下的临界载荷进行分析比较后,最终确定结构的临界外压,并按照JB 4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》对其进行稳定性评定。     

基于ANSYS的高压密封容器开孔的有限元计算

针对大型超高压密封容器实体试验成本过高的缺点。本文运用ANSYS软件对大型超高压密封容器开孔进行了三维有限元分析,得出了各开孔在不同气压下的最大应力值,绘制了各开孔相应的危险路径并依照ASME锅炉及压力容器规范进行了强度评定,计算结果表明结构是安全的。这为生产单位提供了详实,可靠的设计数据,也为大型超高压密封容器设计提供了一种新方法。     

基于有限元方法的圆筒接管壁厚设计

结合我国压力容器分析设计标准JB4732-1995,采用有限元方法(FEM)对圆筒形容器的开孔应力集中及满足强度要求的接管最小壁厚进行分析。分析结果表明,开孔造成的应力集中系数处在3~10之间,并随着开孔直径d和简体内径D的增加而增加;通过采用不同路径分析得到的结果进行对比发现,传统的分析路径偏于保守,标准GB150-2011推荐的应力评定路径分析结果更接近生产实践,有限元分析方法可以方便、可靠地用于圆筒形容器的开孔设计。     

压力容器设计中开孔补强设计的应用分析

本文概括叙述压力容器设计中开孔补强设计,比较说明了整体补强和局部补强两种常见的补强方法,结合实际工作经验,提出压力容器设计过程中开孔补强设计应注意的问题。并从补强圈补强设计、厚壁接管补强设计、整体锻件补强设计三个方面详细地介绍不同的开孔补强方法在压力容器设计过程中的应用,为压力容器设计过程中的开孔补强设计提供借鉴和帮助。     

开孔补强设计在压力容器设计中的应用探析

作为压力容器设计中非常关键的一个步骤,我国在压力容器的相关标准中对开孔补强也做了相关的规范要求。但是就我国目前的情况而言,开孔补强设计各个方面仍旧需要通过不断地实践和研究来完善。本文分析了补强图、厚壁接管、整体锻件设计三方面在开孔补强设计中的应用与设计方法。     

筒体大开孔结构的应力分析设计法

筒体大开孔结构的应力分析设计法哈尔滨市化工学校徐毅一、筒体大开孔结构的应力分析设计法内容本文提出的筒体大开孔结构的应力分析设计法，其基本指导思想是：根据ＡＳＭＥ应力分类准则，利用三维有限元的应力计算结果，寻找最大应力点并确定应力处理线，用最小二乘法拟...     

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。     

大开孔球壳径向平齐接管的补强设计方法

本文提供了开孔率为0.5至0.7的球壳径向平齐接管的一种补强设计方法。这个研究工作是由全国压力容器标准化技术委员会所计划进行的关于压力容器大开孔研究工作的一部分。对于球壳径向接管开孔率d/D≤1/2、圆柱壳径向接管开孔率d/D≤1/3(d—接管中面直径;D—球壳或圆柱壳中面直径)的情况,     

齿啮式快开压力容器参数化系统开发与应用

快速开关盖式压力容器具有启闭方便的优点,因而在化工、纺织、食品、航天和造纸等工业领域得到广泛的应用;但是由于其快开密封结构形式的多样性和受力状况的复杂性,目前国内尚未形成一套成熟的快开盖压力容器的设计应用程序。利用VB和ANSYS参数化设计语言APDL进行ANSYS二次开发,提出了三维齿啮式快开压力容器的参数化有限元建模方法,对齿啮式快开压力容器进行应力分析及疲劳寿命分析,并对齿啮式快开压力容器参数化软件分析系统作了研究与实践。     

对ASME压力容器规范Ⅷ-1大开孔补强计算方法的质疑

关于压力容器大开孔的补强计算,中国的HG20582与欧盟的EN13445基本相同,美国的ASME规范Ⅷ-1附录1—7中的方法与前者有所不同。本刊2004年第3期刊载的“压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较”一文曾对此进行过讨论。本刊编委福州市煤气公司吴大声高工对ASME计算方法持有异议,撰写了“对ASME压力容器规范Ⅷ-1大开孔补强计算方法的质疑”一文与有关专家探讨。清华大学陆明万教授和中石化工程建设公司桑如苞高工应本刊的邀请撰写了“关于ASME开孔计算中环向弯矩项的来源”一文做出了解释。本刊现将两篇文章一并刊出,希望业内专家进一步切磋交流。     

蒸汽过滤器疲劳强度与寿命分析

蒸汽过热器是将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的一种压力容器。该设备是根据ASME规范设计,在常温7.1 MPa静水压力下经过测试确保轴承的能力。但蒸汽过热器的工作温度约为350℃,弹性模量和屈服应力都会发生很大的变化,在工作温度下的试验难于实现,此时可以借助有限元分析软件提供参考。对某20万吨合成氨厂的蒸汽过热器大开孔壳体建立了三维弹塑性有限元模型,有限元计算所得到的接管与圆筒相贯线处的位移变形与试验所得结果一致,有限元模型可用;对运行工况下的蒸汽过滤器进行了有限元模拟,得到了大开孔区应力分布云图及疲劳强度;进行ANSYS疲劳计算(ASMEⅧ-2),并与按ГОСТP25859计算的结果进行了对比。     

CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析研究

压水型反应堆压力容器采用大口径两体可拆结构,即大直径上封头组件与筒体组件经密布的大型主螺栓联接为密闭容器,依靠主螺栓载荷保证足够的密封储备。法兰螺纹受力关乎反应堆压力容器结构完整性,有必要开展相应的分析研究。应用ANSYS有限元分析软件,对CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹进行受力分析,综合考虑螺纹升角、法兰实际结构形式等多种因素,对比分析了螺纹应力集中系数、剪切应力等结果,梳理出各种因素影响的规律性。通过研究,总结得到了反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析方法,为螺纹结构优化设计、相应工程问题处理等提供了有限元数值计算依据。