探讨卧式容器鞍座位置对筒体受力分析的影响

卧式容器在工业生产领域广泛应用,保证卧式容器结构的安稳性,才能正常发挥出功能作用。本文针对卧式容器鞍座位置的设计进行探究,从鞍座结构要求和筒体受力计算入手,分析了鞍座位置对筒体受力的影响,并结合计算实例进行阐述。结果表明,卧式容器鞍座位置对筒体受力具有明显影响,提示设计人员根据容器的受力特点,对鞍座位置进行合理设计,必要时采用加强设计方案,以保证卧式容器的使用安全性。     

大型多鞍座卧式容器设计方法分析

为降低弯矩和鞍座反力,长径比大的卧式容器大多采用三鞍座或多鞍座支撑。多年来,多鞍座卧式容器的设计并没有形成统一的标准,目前大多采用三弯矩理论计算弯矩和鞍座反力,再引用双鞍座卧式容器的Zick校核方法对应力进行校核。此种方法步骤复杂,不便于工程应用。最近,欧洲协调标准EN13445《非直接受火压力容器》提出了一种不同于传统方法的多鞍座卧式容器的最新设计方法,这是多鞍座卧式容器设计第一次正式写入标准。本文主要介绍EN13445中的多鞍座卧式容器设计方法与传统方法的不同,并对两种设计方法中存在的一些问题进行了探讨。     

满水工况下三鞍座卧式容器临界长径比的研究

卧式容器筒体长径比对鞍座个数的设置有显著的影响,为了确定鞍式支撑卧式容器双鞍座与三鞍座支座设计的临界长径比,本文采用有限元法,对满水工况下不同长径比的双鞍座与三鞍座卧式容器筒体中危险截面的Tresca当量应力、周向应力和轴向应力进行分析,并基于各应力判据和不同厚度模型筒体中的Tresca当量应力、局部膜应力和轴向压应力曲线的交点确定了不同厚度卧式容器三鞍座设置的合适长径比。研究结果表明,筒体厚度较薄时,三鞍座卧式容器临界长径比可取L/D=12;筒体厚度较厚时临界长径比趋于L/D=10。     

大型卧式储罐鞍座应力分析

１前言在大型卧式容器中,支座处的筒体截面是一个危险截面,在外载荷与支座反力作用下,筒体会在一定程度上出现“扁塌”现象,并由此导致筒体受力不均匀,特别是弯曲应力明显增加。对于鞍式支座,筒体的外伸端长度和载荷作用下的“扁塌”都会影响其受力状态。在常规的卧...     

多支座卧式容器应力计算方法的分析

对于卧式容器的设计 ,标准中一直采用Zick法进行应力分析 ,而对多支座卧式容器的计算则没有统一的标准 ,目前较多采用的是用材料力学中的三弯矩方程求得支座反力 ,再利用Zick法进行应力计算。本文以三支座卧式容器为例 ,采用ANSYS软件进行了有限元应力计算 ,分析了容器的应力与变形 ,并研究了支座位置对支座反力分布的影响 ,进而探讨了三弯矩方程求解多支座卧式容器支座反力的适用性。     

三鞍座大型卧式压力容器设计计算方法

本文以GB150—89《钢制压力容器》中的双鞍座卧式容器设计方法和材料力学原理为基础,对对称布置的三鞍座大型卧式压力容器进行强度分析,给出了类似于双鞍座卧式压力容器设计的计算公式,可供设计人员在进行非标准工程设计时使用。     

卧式容器外加两个集中载荷时的轴向应力计算

对附加两个集中载荷卧式容器进行载荷分析,建立弯矩方程,确定卧式容器上轴向弯矩极值的位置（产生最大轴向弯矩的截面）,并给出工程适用的计算方法。     

大型卧式容器的风诱导振动设计

这里应用材料力学方法给出了对称型双支座和三支座卧式容器的自振周期计算公式,分析了卧式容器的风诱导振动问题及其计算方法。     

钢制卧式夹套容器的结构设计

介绍了为保持内筒操作介质温度稳定的工况下,钢制卧式整体夹套的结构设计.     

卧式容器鞍座压应力的影响因素分析

为了深入了解卧式容器中由于温度变化引起圆筒体伸缩时支座腹板与筋板组合截面上的压应力的特征,对NB/T 47042—2014标准中的应力计算公式进行分析讨论。根据力学相关理论,在鞍座截面其他尺寸确定时,将鞍座抗弯截面系数对压应力的影响转化为筋板宽度对压应力的影响。通过个案分析推导出鞍座高度、筋板宽度与截面压应力之间的定量关系式,反映了鞍座截面压应力既随着鞍座高度增加而非线性地增大,也随着筋板宽度的增加而非线性地减小。通过对不等高双鞍座中滑动鞍座压应力的分析,发现把其底板平面设计成与设备的轴线相平行时,其受力状况更加合理。最后对4种特殊结构鞍座的压应力计算方法提出意见。     

卧式容器多支撑计算分析

以多支座卧式容器为例,分别采用三弯矩方程方法和有限元方法,分析研究了卧式容器支座反力的分布情况,并将所得结果进行对比,验证有限元方法的正确性。     

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。     

厚壁压力容器接管应力分布的三维有限元分析

对厚壁压力容器的应力分布进行三维有限元分析,研究不同焊接结构型式对接头应力分布的影响,并比较承载能力,利用映射和ＡｕｔｏＬｉｓｐ编程方法实现三维网格的自动剖分,对压力容器生产中焊接结构型式的选取有指导意义。     

基于整体有限元应力分析的齿啮式快开压力容器设计

通过接触单元来数值模拟啮合齿的接触过程，建立了基于整体有限元应力分析和应力分类的齿啮式快开压力容器设计方法。大量工程设计表明，按该方法设计的容器满足结构强度和疲劳寿命要求。     

带内翅矩形容器的力学模型与受力分析

分析微槽道换热器等新型设备的基本结构,通过引入小挠度薄板理论和弹性支承结构模型,建立了带内翅矩形容器的力学模型,并对其进行受力分析,导出了容器壁的挠度和内力的计算表达式。以板翅式换热器的单层通道为例,利用有限元方法进行了内翅结构尺寸对容器结构性能的影响分析。试验分析表明,应用带内翅矩形容器的力学模型进行带内翅矩形容器的挠度和内力分析,分析精度高,能满足工程需要,为新型设备的结构设计提供了一种有效的计算方法。     

内压壳体开孔接管的应力分析与补强设计计算

针对内压容器壳体在开孔部位尤其大开孔接管部位有很大的应力集中现象,从应力分类的基本原理出发,分析了开孔边缘的复杂应力状态,并对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出建议。比较分析了几种大开孔补强方法的异同点,阐述了工程设计中如何进行应力分类和选择合适的补强方法。     

受外部管线推力的压力容器接管受力分析和应力评估

压力容器开口接管受管线外力作用下的受力分析是设备设计中常见的问题,经常遇到应力分析评估通不过,但类似的情况在以往的应用中也没有出现事故,其中的主要原因是对接管附近的应力分类存在不同的看法,为安全保险,在外载荷中选取一组最大值作用在接管端部,然后把接管与筒体连接部位附近的弯曲应力加薄膜应力限制在1.5倍许用应力之内,这种做法从本质上讲是由于概念不清造成的。本文应用ABAQUS软件,将接管外推力中的预紧力、操作力分几个载荷步进行计算,分清了一次应力与二次应力,使应力评估更加切合实际。     

基于ANSYS参数化语言的压力容器优化设计

通过有限元软件ANSYS,结合机械优化设计方法,对Φ500mm钛合金压力容器进行应力分析和结构优化设计。优化结果表明:在容器重量下降331g,降低约2%的基础上,结构不连续区域最大应力下降183.84MPa,降低约17.23%,容器应力分布更加均匀合理。     

薄壁压力容器的有限元建模研究

按照经典力学理论,对于薄壁压力容器的应力分析,大都采用近似数值计算方法,而运用有限元等数值模拟技术,能比较快速、精确地获得工作状态下的应力数值的大小,以此对结构的设计和优化等提供有力的理论支撑。     

ANSYS二次开发及其在压力容器热态密封分析中的应用

利用ANSYS软件中的二次开发工具APDL语言,并结合通用编程工具VB和Fortran,开发出了核压力容器法兰密封系统瞬态密封分析程序系统中的前后处理数据交换程序并修改了该程序系统的求解器。该系统以ANSYS前后处理工具建立有限元模型并进行结果处理,用自行开发的瞬态耦合热弹性接触分析程序进行计算分析。ANSYS与计算分析程序间数据接口由自行开发的专用程序自动完成。该系统以ANSYS为平台,具有一定的通用性。将系统用于工程实际问题的分析,和试验结果吻合良好。