立方曲线形封头

本文介绍了一种新型的封头－立方曲线封头。这种封头的总体深度比标准碟形头更浅，受力比标准椭圆形封头更合理。当封头与筒体连接时，只在壁厚相等，边缘力和边缘弯矩都等于零，封头的直边段可缩到５－１５ｍｍ。因此，这种封头的工程上将有广泛的推广使用价值。     

碟形封头与筒体连接处边缘应力的研究

对一台实际的受压容器进行研究,用电测法测量在不同的压力下碟形封头和筒体连接处的应变值,并经过所编制的程序进行计算得到真实的应力值;同时通过薄膜理论计算得到相应的测试点的薄膜应力,然后对两种应力分析,探讨了薄膜应力计算公式的正确性,验证了碟形容器的应力计算方法,对实际容器应力的测定有指导意义.分析表明:在连接处或者不连续区应力会发生变化,而且在某些点应力会急剧增大.     

平封头应力释放槽区的应力集中系数

由于平封头与筒体连接部位几何不连续,易产生应力集中,导致疲劳强度降低,工程上往往采用设置应力释放槽或过渡圆角的方法解决。引入影响带应力释放槽的平封头与筒体连接处应力集中系数的无量纲参数,利用ANSYS有限元分析软件和SPSS数据统计分析软件,对平封头与筒体连接部位局部应力的分布规律进行研究,找出平封头厚度、筒体直径、筒体厚度、应力释放槽几何尺寸与应力集中系数之间的定性和定量关系,为工程上确定应力释放槽的几何尺寸提供指导。研究结果表明,应力集中系数与结构几何尺寸之间的定量关系式符合工程应用的精度。     

圆锥形封头边缘应力分析

薄壳压力容器的筒体和圆锥形封头相互连接处,在承受载荷作用时,由于相互连接的几何形状不同而不能自由膨胀,故产生了局部区域的边缘应力。若在相互连接处的结构考虑不当时,这一应力要比薄膜应力大得多,虽然影响范围较小,一但超载其危险甚大,很容易引起爆破事故。本文用无力矩理论《薄膜解》和有力矩理论《弯曲解》同时阐述了筒体和锥形封头互相连接处,在承受载荷时产生的边缘应力的解法。     

冷旋压拼焊平管板封头残余应力实验研究

本文介绍了大型燃油锅炉经拼板焊接和冷旋压加工制造而成的平管板封头残余应力试验。结果表明平管板封头拼板焊缝的折边部位和直边段，以及管子与管板焊接根部和管桥处，其残余应力较大，个别测点残余应力超过了材料的屈服点，但经退火后其残余应力大为降低，管板折边段及直边段应力消除达60%～96%，管子与管板焊接根部及管桥处应力消除达40%～85%。     

SD环氧乙烷反应器过渡段的应力分析

分析研究SD环氧乙烷反应器与反应器出口冷却器连接过渡段的传统结构与改进结构的受力情况,经过对比分析,发现在椭圆封头与过渡段连接处都有应力集中,改进过渡段由于增加了与封头连接部分的厚度,并适当增加连接部分的长度,有效降低结构不连续处的应力强度,应力强度分布也更合理。     

关于卧式容器的合理设计

(符号说明) C_2 腐蚀裕度,cm; D_i 容器内直径,cm; K 系数; L_o 简体长度(未包括封头直边),cm; N 系数,1/cm; V 容器容积,cm~5(文中已注有单位者除外) σ′_1 由弯矩M_1所引起的在跨距中点处筒体横截面最高点处的轴向应力,kgf/cm~2; σ′_2 由弯矩M_2所引起的在跨距中点处筒体横截面最低点处的轴向应力,kgf/cm~2;     

带有厚度与筒体不相等半球形封头热套高压容器强度研究

本文对一台内直径为１０００ｍｍ、设计压力为３１．４ＭＰａ的带有厚度与筒体不相等半球形封头热套高压容器进行了强度研究,建立了综合考虑半球形封头成形过程中的厚度变化和加强箍与半球形封头贴合质量的有限元应力分析模型,应力计算值和实测值相当吻合,连接接头处没有显著的应力集中现象,加强箍与半球形封头之间圆柱面的贴合质量对容器应力的影响很小,制造时应严格控制锥面的贴合质量。     

锥形封头与筒体连接附加弯矩及剪力简易算法

本文在采用弹性力学薄壳理论进行分析的基础上提出两种受内压容器无过渡圆角锥形封头与筒体连接处附加弯矩及附加剪力的简易汁算方法,可供工程应用。     

双层套箍式加氢反应器壳体热接触应力分析

本文根据热弹性接触理论，用有限元混合法对双层套箍式加氢反应器壳体的热接触应力进行了分析计算，得到了反应器内外筒体、球形封头和法兰的应力分布规律以及内外筒体之间的接触应力分布曲线，给出了内外筒体配合的较合理过盈量。本文的分析计算方法也可供其它套箍式容器参考使用。     

双燃料车用天然气瓶封头边缘应力研究

随着能源与环境问题的日益突出,双燃料汽车应用越来越广泛,其中车用天然气瓶的安全问题越来越受到人们的重视。本文采用有限元分析的方法,研究了车用天然气瓶封头与筒体连接处的边缘应力情况。结果表明,传统方法对边缘应力影响范围估计不足,建议对于蝶形封头和椭圆形封头采用2.65Rδ~(1/2)估计边缘应力影响范围,对于球形封头采用3.0Rδ~(1/2)估计边缘应力的影响范围。     

无折边球形封头最佳结构参数的探讨

本文根据壳体弯曲理论确定封头与筒体联接处边缘力系的影响因素,按照诸因素的不同组合,从控制边缘应力的分布着手,用正交法和有限单元法配合,对结构最佳化工作进行了初步尝试性的研究,同时还对于半中心角名义值为60°,75°,80°的无折边球形封头组合容器进行电阻应变测量和光弹性应力分析,并对其中二台容器进行了爆破试验。根据研究结果,对我国“钢制石油化工压力容器设计规定”中有关无折边球形封头的内容提出了供进一步修订的参考性意见。     

螺纹封头结构式超高压容器防止疲劳失效的措施

超高压容器在结构上存在局部不连续 ,因而引起应力集中。由于频繁的和开、停操作 ,造成工作压力和载荷的变化而引起交变循环应力 ,对于单层套螺纹封头结构的超高压容器 ,根据现有容器疲劳失效的情况 ,容器疲劳破坏的部位一般都在筒体与螺塞的螺纹联接处 ,在该截面处的峰值应力也最大。所以我们着重分析筒体在螺纹连接处的受力情况 ,通过改善容器结构来降低应力集中 ,从而提高疲劳寿命。     

高压容器筒体与封头连接处有限元分析及优化

为了求解高压容器筒体与封头连接处的应力,利用有限元ANSYS建立了有限元模型,通过模型的加载求解,得到该结构的应力分布图,结果显示连接处存在明显的应力集中现象。连接处的应力大小与其尺寸有一定关系,建立了优化数学模型,利用ANSYS的优化模块OPT进行了优化设计,得到了使应力集中系数最小的最优结构尺寸,按分析设计标准进行强度分析,结果表明结构满足强度要求。     

锥形封头过渡段应力的理论分析与设计方法

对折边锥形封头的过渡段部分进行应力分析，提出以无矩理论为基础的常规设计方法，并与现行常规设计方法（国家标准ＧＢ１５０－８９《钢制压力容器》所规定的方法）进行比较，同时研究了计算厚度公式，探讨了现行规范中有关设计公式的来历，为折边锥形封头的设计提供理论依据。     

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。     

大容积全多层高压储氢容器封头和筒体连接结构强度研究

以自主研制的75 MPa,2.5 m3大容积全多层高压储氢容器为对象,开展了封头和筒体连接结构强度试验研究,得到了加强箍、封头及其连接部位应力随容器内压力的变化情况。建立了精度较高的大容积全多层高压储氢容器封头和筒体连接结构弹塑性有限元分析模型。基于该模型,对封头和筒体连接结构在容器超压过程中的变形特征,及封头与加强箍配合面形成裂纹尖端在多次加载时的稳定性进行了分析,验证了加强箍结构设计方法的合理性。     

圆柱壳大开孔结构极限载荷的试验研究

符号说明Ｄｉ———筒体内径Ｄ———筒体平均直径Ｔ———筒体壁厚Ｌ———筒体长度Ｌ1———筒体长度的一半Ｈｉ———筒体封头深度Ａ———焊缝与补强圈中心的距离ｄ0 ———接管外径ｄ———接管公称直径ｔ———接管壁厚ｈｉ———接管封头深度ｌ———接管长度σｙ———容器材料的屈服强度σｕ———容器材料的极限强度δ5———材料的延伸率αｋ———冲击韧性ｐ———内压ｐｙｉ———初始屈服压力ｐｙ———筒体总体屈服压力 ,ｐｙ=2σｙＴ/ＤｐＬｔＴ———由双切线法所得试验极限载荷ｐＬφＴ———由两倍弹性斜率法所得试验极…     

设计与工艺实用数学讲座：第三讲椭圆封头（上）

椭圆封头是压力容器的重要组成部分，其制造质量的优劣直接关系着容器质量和使用安全。有关椭圆封头制造参数的函数关系、数值的确定十分重要，也是工艺人员非常关注的技术问题。本文就有关问题加以简要说明。一、椭圆封头的结构与参数椭圆封头的中心剖面及参数如图1所示。图1椭圆封头示意图椭圆封头的内表面是由半个椭圆及直边组成。a——椭圆的长半轮（工程上称为椭圆封头的半径，为叙述的一致，此处仍以a表示）1。———椭圆的短半轴h——一直进高’一板厚D．———椭圆的内径按文献「1］推荐：：：b一2：1。这种应用最为广泛的椭圆封头…     

焊接直边锥形壳体与筒体焊接结构工艺性试验

针对风力发电机锥形壳体与外筒体直接连接处截面突变,引起局部应力过高,不利于设备的长期使用的问题,从设计优化该结构,对锥形壳体增加直边,改善局部应力状况。通过焊接模拟试样的工艺性试验,验证了焊接直边锥形壳体与筒体焊接结构,对风力发电机焊接结构件的多道环形焊缝的布置和制造工艺进行了探讨和优化,规避了产品的制造过程可能出现的问题,缩短了设计制造周期。