压力容器中边缘应力和局部高应力叠加影响研究

对压力容器中开孔接管靠近筒体与封头连接处的结构模型，采用有限元应力分析法分析筒体与封头连接处边缘应力和接管与筒体相贯区局部高应力叠加影响规律，通过建立不同的模型（开孔率不同，开孔和筒体与封头连接处距离不同）进行对比。结果表明，两种应力会相互影响，且开孔率越大，相互影响越大。当开孔率达到0.52时，接管与筒体相贯区的一次局部薄膜应力受筒体与封头连接处边缘应力的影响会增大10.27%，封头过渡区的一次局部薄膜应力受接管与筒体相贯区高应力的影响会增大18.8%。     

高压氨分离器应力分析评定

基于ANSYS Workbench 16.0分析平台,计算了多层包扎式高压氨分离器的筒体应力,通过线处理法对应力进行均匀化和当量线性化处理,依据JB4732为标准进行应力分析与强度评定。分析结果表明:多层包扎式筒体在高压情况下受力状况良好,应力评定满足规定,这说明在给定工况下,该高压氨分离器强度符合要求,能够安全运行,为工程应力分析及应力评定提供参考。     

煤磨热风管线旋风收尘器的改造

对5?000 t/d生产线煤磨热风管线收尘器进行改造,拆除原双旋风收尘器,利用原框架,缩小旋风筒直径与高度比例,提高旋风筒高度,缩小内筒直径尺寸,来提高收尘效率。改造后入窑煤粉灰分5?000 t/d线与2?000 t/d线差异减小到0.05%,相对降低了1.17%。     

基于有限元的压力容器开孔接管区的应力分析及优化设计

采用有限元法研究开孔接管区域的应力分布规律,对危险区域进行应力强度评定。结果表明:开孔接管区域应力分布复杂,梯度变化明显;最大应力发生在筒体与接管连接区域的内侧且对称分布,是筒体失效的最危险区域。在保证压力容器安全运行的工况下,对容器的结构进行优化设计,分析计算得到容器的最优解,保证容器高效安全运行的同时降低制造成本。     

回转窑筒体裂纹产生原因分析与快速处理方法

我公司有两条5?000 t/d熟料生产线,回转窑规格为Φ4.8 m×74 m,斜度为4%。2017年6月两条窑筒体相继在39.6 m处出现一条600 mm和1?300 mm环向裂纹,公司组织技术人员对此进行分析并对处理方案进行论证,在热态下对筒体裂纹进行处理,缩短了停窑时间,节约了生产成本。笔者对窑筒体开裂原因及处理方法进行总结,以供同行参考。     

煤磨热风管线旋风收尘器的改造

对5?000 t/d生产线煤磨热风管线收尘器进行改造，拆除原双旋风收尘器，利用原框架，缩小旋风筒直径与高度比例，提高旋风筒高度，缩小内筒直径尺寸，来提高收尘效率。改造后入窑煤粉灰分5?000 t/d线与2?000 t/d线差异减小到0.05%，相对降低了1.17%。     

灰锁斗罐筒体接管和人孔螺柱的强度及疲劳分析

灰锁斗罐是在2个压力不相等的系统之间设置的,它是处于压力间歇性变化的系统之间的中间系统。因为其压力在不停的变化,所以属于疲劳设备,不能采用常规设计方法进行设计,需要按照分析设计的方法进行。对灰锁斗罐的基本条件进行了详细的说明,并明确提出了其设计状态下的参数。使用ANSYS有限元软件建立了筒体以及其上接管的4个模型,按照JB/T 4730-2005标准要求进行应力的评定,评定内容包括:筒体及其上部1个DN300接管、筒体及其上部1个DN100接管、筒体及其上部1个DN50接管、筒体及其上部DN500人孔接管的强度分析和疲劳分析以及人孔螺柱的强度及疲劳分析。通过分析详细地说明了此类容器进行设计需考虑的内容和人孔螺柱更换的时间。     

实际开孔直径小于管口内径的压力容器开孔强度分析

针对化工设备"实际开孔直径小于管口内径"的开孔结构,采用有限元方法进行实例分析.研究发现:管口内径范围内未开孔壳体、加强短管对于开孔结构具有较大的加强作用,但加强短管尺寸不宜过大;若接管刚度大于筒体,可能引起筒体更大的变形,在结构不连续处产生更大的弯曲应力,结构加强宜采用增加筒体厚度的方式.     

内压筒体开孔接管结构应力集中系数预测

针对内压筒体平齐式大开孔率开孔接管结构,提出一种基于有限元解的应力集中系数(SCF)估算的经验公式,认为应力集中系数是λ=d/DT、η=T/D和ζ=D t/(dT)函数。对近120个不同尺寸规格开孔接管结构的应力集中系数进行了较详细的三维有限元分析计算,采用最小二乘法对应力集中系数规律进行了回归分析,得到了应力集中系数计算的经验公式,另外用83个开孔接管结构的有限元解与其进行了对比计算。结果表明,此经验公式的计算精度可以满足一般工程问题的要求。     

带补强圈大开孔的压力容器应力分析研究

压力容器由于工艺和结构上的要求,常常需要设置各种大开孔结构,超出了等面积法的适用范围。采用GB 150—2011《压力容器》标准中的方法进行分析时,无法对带补强圈大开孔的压力容器进行补强计算。分别采用标准接触算法和绑定接触算法,利用ANSYS有限元分析软件对带补强圈大开孔接管结构进行应力分析和评定。结果表明,压力容器中带补强圈大开孔接管应力最大值一般分布在接管与筒体连接处,在计算过程中需考虑补强圈与筒体的接触作用,标准接触算法和绑定接触算法得到的计算结果相差不大。     

基于ANSYS Workbench的压力容器开孔接管区的应力分析

压力容器在石油化工、能源等领域中起着举足轻重的作用。工业生产中,由于工艺和结构的要求．需要在压力容器简体上开孔并安装接管,从而会在开孔接管区造成结构的不连续性,引起应力集中现象,使该部位可能成为设备的破坏源。论文采用ANSYS Workbench软件对压力容器简体上不同孔径开孔接管区的应力进行了分析比较。结果表明：压力容器开孔接管区出现了明显的应力集中,应力梯度大,且在简体上开孔的孔径越大,最大应力也越大。     

基于Matlab高压容器双锥环密封圆形平端盖的优化设计

以平端盖直径方向弯曲应力和双锥密封环向开槽处危险截面综合应力都不超过材料的许用应力为非线性约束条件,以圆形平端盖受力主螺栓中心圆直径Db和厚度H作为设计变量,应用Matlab非线性约束最小优化工具(fmincon函数)建立高压双锥密封圆形平端盖体积最小的优化设计模型,编制Matlab语言求解。实例计算结果表明,该优化设计是一种较为先进实用的机械设计方法,对高压双锥密封平端盖优化设计具有一定的参考价值。     

固体发动机纤维缠绕壳体的成型工艺设计及试验

采用网格理论对缠绕壳体进行了工艺参数的设计计算,计算出缠绕工艺参数,结合微机控制缠绕软件编制程序,提出了强度设计、线型控制、变形校核三位一体的设计思想,确定了缠绕工艺设计的内容、计算方法及所需和所应产生的参数结构,对包络线轨迹进行平滑处理,控制缠绕线型,用实验进行壳体筒身段的强度设计和变形(强度)校核,结果表明理论分析与实验结果能够较好地相互吻合,壳体的爆破压强误差较小,其值小于5%.     

基于有限元的三瓣式快开容器上卡箍应力分析

采用ANSYS软件对特定三瓣式卡箍快开压力容器的卡箍进行了有限元模拟,并进行了应力强度评定,结果表明开环与卡箍连接处和卡箍凸耳与卡箍连接处为高应力区域,应力强度最大点出现在卡箍凸耳与卡箍连接的断面上;在卡箍中部的内部环面与卡箍唇部的内部面上的应力也比较大,并对有限元模拟结果进行了实验验证,验证结果表明有限元分析结果是可靠的,可为三瓣式卡箍压力容器的设计提供参考和依据。     

多层热套式压力容器的热-应力耦合分析

针对石油化工行业中热套式压力容器壁厚增加和温差应力增大问题,提出了基于有限元热-应力耦合分析的方法.建立热套式压力容器筒体结构模型,采用序贯热-应力耦合解法,先进行热分析求解,然后将求解得到的热分析结果当作体载荷施加到结构上进行静力分析,得出热套式压力容器的径向应力、应变和环向应力、应变.     

整体多层包扎式高压容器筒体与球形封头连接区应力状态有限元分析

建立了整体多层包扎式高压容器多层筒体与球形封头连接区有限元接触分析模型,得到了端部阶梯式连接结构的应力分布状况,并与相同尺寸非多层结构的应力分布进行了比较。结果表明,两种结构内外壁应力变化趋势相似,在连接区出现明显的应力集中,连接处轴向应力上升趋势大于周向应力,达到最大应力值后迅速衰减。     

Maximum Pressure during Flame Propagation in a Closed Vessel Partially Filled with a Porous Medium

Flame propagation in a closed vessel containing a stoichiometric propane–air mixture and partially filled with a porous medium was studied experimentally. The porous medium consisted of steel balls of diameter 3.2 and 6 mm and ceramic balls of diameter 6 mm. An experimental dependence of the maximum pressure during flame propagation in the vessel on the degree of filling of the vessel with the porous medium was obtained. Theoretical estimates of the pressure were made, which were in satisfactory agreement with the experimental data. The estimates closest to the data of the experiment are based on the assumption that the gas burns adiabatically in free space and is isothermally compressed in the porous medium. The influence of heat losses from the gas into the porous medium and the walls of the vessel on the maximum pressure was analyzed.     

Vergleichende Untersuchung der Festigkeitsberechnung von Druckbehältern unterschiedlicher Bauart

Comparative study of stress analysis for pressure vessels of various constructions . The present article is intended to demonstrate the need for constant comparison of design, strength, and production aspects in the construction of modern high pressure equipment. The various constructions of pressure vessels should be compared with regard to: the diameter ratios and resulting weight savings at otherwise identical operating pressure, internal diameter, and strength; boundary curves, showing the economically still justifiable diameter ratio for a given operating pressure and strength; limiting values and fields of application in which construction and transport problems also require consideration.     

压力容器无折边锥壳小端与圆筒体连接处加强的判定

根据无折边锥壳小端与筒体连接处的不连续分析得出的壳体中轴向应力σL 和周向应力σθ 的表达式 ,通过对最大压缩应力σL 限定条件的分析和讨论 ,得出了适用于以锥底 (r=rmax)处的最大应力为基准将锥体设计成等厚壳体时 ,无折边锥壳小端与筒体连接处加强计算的判定条件。     

壳体开孔直径与壳体开孔处计算厚度

由于工艺和结构上的要求,需要在压力容器上开孔和接管。压力容器开孔后引起强度削弱和开孔附近局部应力集中必须采取适当的补强措施,开孔所需补强面积A涉及开孔直径dop与开孔处计算厚度δ。文章主要介绍了不同型式壳体上开孔直径dop的确定以及开孔处的计算厚度δ的选择。