压力容器角焊缝应力分析方法研究

以立式压力容器为例,研究了支座垫板与承压壳体间角焊缝的应力分析和疲劳评定的计算方法。建立了一体模型和接触对连接模型,发现最大应力发生在角焊缝与封头外表面连接点上,断裂位于非承压部件上并沿着焊缝宽度方向扩展。在疲劳评定时,将两种建模方法的计算结果与JB 4732中规定的角焊缝疲劳减弱系数法的计算结果进行对比,发现这两种计算结果几乎一致,而JB 4732规定的方法更偏于保守。故可以采用较简便的一体模型方法。     

内压圆筒大开孔率接管弹塑性有限元分析

采用三维弹塑性有限元方法对内压圆筒大开孔率接管结构进行了应力分析,得到了不同尺寸参数影响下接管连接处的轴向与环向应力集中系数分布规律,并按JB4732-95《钢制压力容器———分析设计标准》进行了强度校核。确认在应力分析条件下,结构的强度满足安全要求。     

压力容器圆柱型筒体上接管的局部应力分析

使用有限元分析软件,对压力容器的接管部位进行局部应力分析,得到了接管处应力强度的分布情况,并在危险截面处进行应力线性化处理,得到薄膜应力、薄膜应力+弯曲应力等各项指标。通过JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》进行应力评定,设备结构满足设计要求。     

压力容器开孔接管的疲劳分析

对某开孔接管补强结构进行了应力分析和疲劳分析,并与JB/T4732-95中应力指数法的分析结果对比后可知,用应力指数法得出的疲劳寿命偏于保守。     

转化炉下部锥体接管及斜接管的应力分析

转化炉是合成氨转化工段的核心设备,其设计条件复杂。转化炉下部锥体接管和斜接管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设计。对转化炉下部锥体接管和斜接管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有限元软件建立模型,按照JB 4732—1995标准要求进行应力评定。通过详细分析,证明了该结构设计合理。最后,提出了无损检测的要求。     

压力容器分析设计规范的选取

分析了压力容器设计标准GB150—89和JB4732—95在设计思想和设计方法上的主要区别及按两种标准建造的容器的经济性,提出了选取JB4732—95作为所遵循的设计规范的一些参考性意见。     

外压锥壳和圆筒连接处的加强设计

本文对外压锥壳和圆筒连接处的加强设计原理作出简要分析,据此而指出GB150、JB4732—95与ASME Ⅷ-1、ASME Ⅷ-2所存在的差异,并提出相应建议。     

应用分析设计规范实现化工设备的新开发

分析和比较了GB 150常规设计规范和JB4732分析设计规范的特点及优劣势,介绍了2个采用分析设计规范成功实施的实例.认为,由于常规设计的局限性,已越来越难满足化工新产品、新工艺开发过程中对压力容器设计的合理性、安全性和经济性等方面的要求,不利于新型设备的开发和使用;JB 4732-1995分析设计规范所采用的分析设计法是工程与力学紧密结合的产物,可以解决压力容器常规设计所不能解决的问题,反映了近代设计的先进水平.分析设计规范的大量应用将有力的推动化工容器设备的创新开发.     

椭圆封头中心接管在内压及弯矩作用下的应力分析

应用ANSYS软件对椭圆封头中心接管结构进行建模和网格划分,并且对接管端部施加了弯矩,之后对整体模型做出了应力强度分析,得到了在设计压力下结构的应力分布和变形。按照JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》对危险截面进行应力强度评定。分析结果表明,强度满足要求。     

加氢汽油管线三通结构安全评定

针对加氢汽油管线三通接管结构,采用比较规整的8节点六面体单元建立三维有限元模型,进行了有限元应力分析和应力强度评定,认为此三通接管结构满足JB4732--1995《钢制压力容器——分析设计标准》所规定的应力强度,并且有较大的安全余量,可以忽略较小的均匀腐蚀减薄量。     

喷嘴洗涤器弯头开孔结构有限元分析及强度评定

由于弯头开孔结构无法按常规设计方法进行开孔补强计算,故对弯头接管开孔区域建立了三维有限元力学分析模型。利用三维实体模型,真实地模拟了特殊结构的形状、载荷分布、边界条件,计算出最接近真实状况的应力分布情况;根据有限元分析结果,按JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》进行了应力强度评定,为详细工程设计提供了弯头开孔补强计算方法。     

固定管板分析设计软件的开发

以JB4732标准附录Ⅰ为基本依据,开发了管板延长部分法兰、管板与壳体法兰贴面焊、平齐焊(或浅嵌入焊)和不带法兰四种结构固定管板设计的计算软件,许用应力可按GB150选取(常规设计),也可JB4732选取(分析设计),并给出计算实例。     

异种钢圆柱壳开孔接管的应力强度评定研究

重点考虑了开孔率和材料强度匹配对异种钢焊接结构的影响。按照GB 150-2011常规设计等面积补强方法确定接管壁厚,在此基础上,采用以JB 4732-1995弹性应力分析和理想弹塑性极限载荷方法为依据的有限元方法分别对其进行安全评定。结果表明,开孔率和材料强度匹配显著影响评定结果。对于有较低强度匹配和较大开孔率的圆柱壳径向接管结构,采用常规设计方法没有足够的安全裕量,采用分析设计方法可以保证结构的安全可靠。     

夹套容器平齐接管在温差作用下的疲劳分析

对气化炉夹套平齐接管处的温差应力进行了有限元分析计算,并对内筒温度的变化引起的疲劳问题进行了分析研究,按照分析设计标准JB4732-95进行了疲劳强度评定,得出的结论对类似设备的设计有参考价值。     

废热锅炉管板水槽结构有限元分析及强度评定

根据废热锅炉管板水槽平盖既要满足静力强度要求,又要有利于传热的特点,对管板水槽平盖连接区域进行了三维有限元分析,根据有限元分析结果,按JB 4732—1995《钢制压力容器—分析设计标准》的规定进行了强度评定,为进行详细工程设计提供了依据。     

换向器筒体极限载荷分析

本文通过对某企业所用设备换向器的应力分析，阐述了较少使用的极限载荷分析方法在压力容器分析设计中应用的意义及强度评定过程，应用该方法可使压力容器的应力分析更接受于工程实际的应力状态，该方法实际上是压力容器分析设计标准JB4732-95所提到的塑性分析方法在工程上的应用。希望对大家在应力分析设计中，灵活运用各种应力分析手段，有所启发。     

粒子加速器筒体开方孔有限元分析

某粒子加速器筒体上开一方形孔,与方形法兰锻件焊接.常规设计方法没有对容器重要区域的应力进行严格而详细的应力分析计算,从而也就无法对由不同载荷引起的、对容器失效有不同影响的应力加以不同的限制.运用有限元分析软件ANSYS对某粒子加速器开方孔的应力进行模拟分析,采用JB 4732-1995对简体与方形锻件法兰焊接部分进行强度校核,结果表明,强度满足要求.