锥形封头的应力分析

本文采用电测法,通过对锥形封头和与封头相连接的部分圆筒体的应力分布进行实验测定,绘出了应力分布曲线图,由于锥形封头和筒体两部分连接处曲率不同,受压后,在连接处会产生边缘力系—边缘力矩和边缘剪力,使得折边区及其两侧一定距离内的筒体和封头中的应力分布比较复杂,某些位置会出现较高的局部应力等重要的结论.     

压力容器球壳不连续区域应力分析和强度评定

球壳开孔接管区的应力较高且分布状况较复杂。借助ANSYS Workbench软件,通过建立球壳开孔接管模型,实现压力容器开孔接管区不连续应力的模拟分析,探讨了开孔率、厚度比以及不同受载情况对球壳开孔接管区最大应力的影响,并进行了正交试验和应力评定。结果表明:随着开孔率和内压载荷的增大,最大应力呈增大的趋势;随着厚度比的增大,最大应力呈减小的趋势;厚度比对球壳最大应力的影响程度最大,开孔率对球壳最大应力的影响程度最小;应力评定能满足强度要求,试验结果可为球壳的设计提供借鉴。     

反应釜封头部位大开孔接管应力分析与强度校核

采用有限元软件ABAQUS建立某反应釜封头部位大开孔接管有限元模型进行应力分析,并用线性分析法进行强度校核。结果表明:应力最大值发生在接管与封头外壁面相贯处;设计压力条件下应力均满足强度要求。     

内压圆筒斜接管的强度研究与应力评定

以内压圆筒斜接管为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,通过改变筒体内径、接管内径、筒体厚度、接管厚度、接管与筒体夹角5个参数,考察其对圆筒轴向斜接管开孔接管区最大等效应力的影响,并对其进行应力安全评定。结果表明,随着接管内径、筒体内径的增大,最大等效应力呈增大的趋势;随着接管厚度、筒体轴线与斜接管轴线的夹角、筒体厚度的增大,最大等效应力呈减小的趋势;通过应力集中系数的计算,可以控制接管内径和夹角θ=75°～90°减小应力集中系数。所得结论对压力容器设计提供借鉴作用。     

基于ANSYS的立式厚壁压力容器应力分析

应用ANSYS软件分析了立式厚壁压力容器工作时筒体与封头的应力分布。结果表明:最大等效应力处于在筒体的内壁区域;等效应力从筒体或封头内壁到筒体或封头外壁呈近乎线性下降。筒体与封头的连接处附近外壁和内壁的等效应力变化最大。     

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。     

压力容器开孔接管区应力的有限元分析

为了满足工艺过程的要求,压力容器必须开孔接管,从而使开孔接管区的应力状态非常复杂,成为压力容器的高应力区之一。论文采用ANSYS Workbench软件对压力容器筒体上正交接管和切向接管的应力进行了分析比较。结果表明:筒体上正交开孔接管的最大应力强度比切向相同内径的开孔接管的要小。     

开孔补强的常规设计与分析设计之比较

采用不同单元类型建立了筒体开孔接管的有限元模型,基于JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》进行了强度分析,考察了接管角焊缝的影响。研究发现,与采用GB150的等面积补强法相比,采用JB4732的分析设计法更能发挥材料的潜能,且降低成本;接管连接处角焊缝的存在能降低连接处的局部薄膜和弯曲应力。     

基于子模型技术的压力容器切向接管应力分析

压力容器上切向接管的存在,必然会破坏原有的应力分布,并在接管与壳体相贯区产生复杂的高应力,严重削弱压力容器的承载能力。基于ANSYS的子模型分析技术,分别探讨了相对厚度和开孔系数两个无因次参数对相贯区最大应力及其分布位置的影响规律并作出一定的理论分析:随相对厚度的增大,最大应力分布呈现出应力衰减、平稳及增加三个明显的变化区域;随开孔系数的增大,最大应力呈逐渐增大的趋势;最大应力分布位置则会随相对厚度与开孔系数的不同出现在相贯区不同位置的内外表面;最后,基于应力分析对切向接管结构设计提出了若干优化原则,以期为工程设计提供一定的理论指导。     

接管弯矩作用下筒体—补强圈补强区局部应力的试验研究

本文对接管弯矩作用下压力容器开孔－补强的局部应力进行了试验研究。研究范围包括三台具有不同ｄ／Ｄ比及补强圈补强的试验容器。试验结果表明，在接管弯矩作用下，容 筒体在补强圈补强范围内的局部应力，特别是孔边的应力集中明显降低，但由于几何形状的不连续及焊缝的作用，在补强圈边缘特别是容器横向截面内出现了较大的不连续性应力，试验结果同时表明，接管横向弯矩Ｍ０在容器横向截面内产生的应力比接管纵向弯矩ＭＬ在容器纵     

球形封头内伸式接管(受外压)的局部应力分析-有限元法

本文首先概述了有关压力容器开孔接管局部应力的研究现况,然后从实际需要出发,运用ANSYS软件对内压容器球形封头内伸式接管(受外压)的连接区应力进行了有限元分析.最后总结并验证了压力容器上这种结构的局部应力分布规律,为工程实践提供了依据.     

基于ANSYS Workbench的压力容器筒体与封头连接区的应力分析

压力容器在石油化工、能源等领域中起着举足轻重的作用。在实际应用中,由于筒体与封头连接区曲率发生变化,引起应力集中现象。论文采用ANSYS Workbench研究了压力容器筒体与封头连接区的应力分布规律。结果表明:施加不同内压时,筒体与椭圆形封头连接区的应力集中区不变,应力应变随着内压的增大而增大。     

接管弯矩作用下筒体-补强圈补强区局部应力的试验研究

本文对接管弯矩作用下压力容器开孔-补强区的局部应力进行了试验研究。研究范围包括三台具有不同d/D比及补强圈补强的试验容器。试验结果表明,在接管弯矩作用下,容器筒体在补强圈补强范围内的局部应力,特别是孔边的应力集中明显降低,但由于几何形状的不连续及焊缝的作用,在补强圈外边缘特别是容器横向截面内出现了较大的不连续性应力,试验结果同时表明,接管横向弯矩M_o在容器横向截面内产生的应力比接管纵向弯矩M_L在容器纵向截面内产生的应力要大很多。     

内压容器筒体与大接管相贯区的应力强度评定

针对内压容器筒体开有大直径孔后会产生很高的应力集中这一问题,采用有限元方法计算了具有同一开孔率但有不同接管与筒体直径比的压力容器结构的应力分布,并在应力危险截面选择了5条应力处理线进行了应力强度评定。结果发现,5条应力处理线中处理线c的一次局部薄膜应力分量SⅡ最大;而一次应力加二次应力SⅣ的最大值则随t/T的大小体现在不同的处理线上,故SⅣ的评定应针对各处理线进行。在笔者的算例中,4种t/T结构中只有t/T=1.0的结构可满足应力分析设计准则要求。     

法兰对开孔接管局部应力影响的研究

以三种典型的压力容器开孔结构为例,采用有限元方法,研究了法兰对开孔接管局部结构应力强度的影响。结果发现,法兰对开孔接管局部应力的影响甚微。法兰自身的受力情况仅影响其自身的应力分布,对接管与壳体连接处的应力强度几乎没有影响。     

溶液罐封头偏置接管应力有限元分析

为了分析带偏置接管的溶液罐封头局部区域的应力分布,对该特殊结构进行三维有限元分析,并且采用分析设计方法对该封头进行强度评定。计算结果显示,最大应力发生在封头接管的边缘焊缝处,在此基础上分别在不考虑焊缝结构和增大局部载荷的条件下进行计算和分析,并对结果进行比较,得到相应情况下的应力分布,为工程设计和应力分析提供参考。     

基于ANSYS的天圆地方接管的有限元计算

为满足使用的要求,对与筒体相切的异形接管(底部为矩形,顶部为圆形,以下称天圆地方)进行有限元分析,使其本身的强度和与筒体连接处的局部薄膜应力能够满足设备安全性的要求。     

不同结构参数对轴向斜接管应力的影响

采用控制变量的方法,通过对结构参数系列变化的模型进行有限元模拟分析,得到轴向斜接管与筒体不同直径比、厚度比和中心线夹角对斜接管结构应力分布的影响,并对其最大应力的位置和变化趋势进行了探讨。同时,还分析了斜接管与筒体连接处内侧不同尺寸的圆角对斜接管最大应力的影响。     

单层与多层包扎筒体开孔的应力分析比较

对单层与多层包扎筒体开孔接管进行了应力分析,考虑了层与层之间滑动无摩擦接触与有摩擦接触(摩擦系数0.15)两种情况,并对关键路径的薄膜应力、薄膜加弯曲应力以及计算时间进行了比较分析。结果表明,多层包扎结构筒体厚度方向的薄膜应力较小,不连续处的应力较大。在非疲劳条件下,对于高压厚壁容器,推荐使用多层包扎的结构。     

接管弯矩对接管受力强度的影响

这些压力容器带有不同规格的接管,接管在承受内压的同时,往往还要承受诸如弯矩、扭矩等复杂载荷条件,这就使得接管的受力变得复杂,而这又无法用常规的设计方法进行计算。本文采用有限元法对椭圆封头中接管弯矩对接管与封头连接处应力进行分析,为类似载荷条件下的接管开孔补强计算提供参考依据。