压力容器大开孔补强方法

大开孔压力容器在开孔接管部位有很大的应力集中，必须进行补强。本文介绍了几种压力容器大开孔补强方法：压力面积法、极限载荷法、有限单元法，并分析了原理和特点。     

浅谈压力容器开孔补强

阐述压力容器开孔补强的理论依据，介绍实际应用及在使用中应注意的问题。     

压力容器开孔补强简易计算判别法

在压力容器设计的过程中,为了使设备能够进行正常的工艺操作,满足容器制造、安装、检验及维修等要求,在壳体和端盖上往往需要有各种开孔并联结接管,例如:物料进、出口,测量和控制点,室镜、液面计孔,人孔和手孔等,所以,在压力容器上开孔是不可避免的。容器开孔以后,不仅整体强度受到削弱,而且还因开孔引起的应力集中造成开孔边缘局部的高应力,加上接管上有时还有其它的外载荷,而开孔结构在制造过程中又不可避免地会形成缺陷和残余应力,于是开孔附近就往往成为容器的破坏源-主要是疲劳破坏和脆性裂口,因此,在压力容器设计中必须充分考     

压力容器开孔补强的快速判别法

在压力容器设计过程中,为了使设备能够进行正常的工艺操作,满足容器制造、安装、检验及维修等要求,在壳体和端盖上往往需要有各种开孔并联接接管,例如:物料进、出口,测量和控制点,视镜、液面计孔,人孔和手孔等,所以,在压力容器上开孔是不可避免的。容器开孔以后,不仅整体强度受到削弱,而且还因开孔引起的应力集中造成开孔边缘局部的高应力,加上接管上有时还有其它的外载荷,而开孔结构     

压力容器开孔与补强

论述对压力容器开孔的强度问题和等面积补强法。     

压力容器壳体的开孔补强型式

对压力容器壳体开孔补强型式的选择及计算分析分别作了说明。     

压力容器开孔补强问题分析

在压力容器设计过程中,由于工艺和结构的要求,需要在容器上开孔和安装接管以连接外部管道。但是一个完整而连续的容器壳体开孔后,不仅会导致整体强度削弱,而且会造成开孔处应力集中。另外,开孔接管处通常会受到各种外载荷、温度变化导致的管道伸缩、相连管道振动等因素的影响。在多种原因的综合作用下,失效现象就会发生在开孔边缘处,主要表现为疲劳破坏和脆性裂纹,因此在压力容器的设计过程中必须全面分析和充分考虑开孔补强问题。     

矩形大开孔的补强结构设计

染缸是印染行业中的关键设备之一。因布料进出的需要,染缸圆筒体上须开矩形孔,目前国内外对这种结构尚无统一的设计计算方法,由于染缸受到脉动载荷的作用。降低孔边应力集中系数是提高其疲劳寿命的有效途径。本文以GR2000D型染缸为对象,通过综合分析比较现有的补强结构,分析孔边的应力大小及分布规律,设计了一种能有效降低应力集中矩形大开孔补强结构,工程应用表明,本文所设计的结构能满足实际需要,具有推广应用价值。     

压力容器大开孔结构的有限元分析

使用ANSYS9.0对某具有大开孔结构的压力容器进行了三维建模,采用SHELL181壳单元,使用智能网格划分方式划分网格.提出了“无补强”、“补强圈补强”和“整体补强”三种结构方案,分别进行有限元分析,得到了位移云图和应力云图.结果表明,“补强圈补强”使最大位移量下降12.6％,最大等效应力下降13.8％,“整体补强”使最大位移量下降31.5％,最大等效应力下降20.1％,两种补强方案均能满足强度要求.最后,从经济性考虑,优先选用“补强圈补强”方案.     

压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较

针对压力容器两种大开孔的补强计算方法———压力面积法和ASME法 ,分析了两种方法的异同 ,考证了ASME法计算公式的理论依据和由来 ,通过对某容器大开孔结构的两种方法进行计算比较 ,显示了其间的重大差异并由此对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出见解。     

接管纵向弯矩下带补强圈容器结构的极限分析

极限分析更能反应结构的性能,进一步发挥材料的潜能,利用试验研究和有限元模拟两种方法分别对3台具有不同d／D比的带补强圈圆柱形容器在接管纵向弯矩作用下进行了极限分析,分析比较了不同求解方法时该结构极限载荷的大小和变化。研究结果表明,在极限分析过程中,可直接用载荷－位移法来确定其极限载荷,且用有限元分析方法代替昂贵的试验研究是一种可行的方法。     

压力容器的开孔应力状态及补强设计方法

介绍压力容器开孔后的应力状态与补强的两种设计方法，等面积补强法和压力面积法，说明不同应力造成的破坏形式和相应的设计要求。     

JB4732附录J（2005确认）大开孔应力分析的工程应用程序

介绍了当前大开孔补强计算的工程现状。指出JB4732-1995（2005确认）附录J是基于弹性薄壳理论的内压作用下圆柱壳大开孔简捷而有效的补强设计计算方法。基于该法编制了工程设计软件,介绍了该软件的工程应用基础和使用方法,通过实例说明了该法的设计计算过程,并进行了几种工程计算方法的实例对比。     

容器开孔补强设计的分析与探讨

以等面积补强法为准则,对我国目前主要使用的开孔补强设计标准进行了分析研究,并提出一些建议。从另一角度分析了等面积补强时容器上椭圆形开孔长短径之比不大于2.0的要求;圆筒体切向接管时应使接管开孔直径大于等于圆筒体内径的四分之一,对圆筒体应取与壳体轴线平行的纵向最大直径为开孔直径,对球壳应取纵向和环向中的最大直径为开孔直径;圆筒体轴向斜接管的轴线与圆筒体表面法线的夹角应小于等于60°;对复合材料接管补强指出了其接管名义厚度、接管计算厚度和强度削弱系数的计算方法。     

开口状态及干扰对柱面结构风荷载的影响

为满足储煤量、工艺及环保的要求,柱面煤棚结构常常成对出现且在端部和两侧采用不同形式的开口,煤棚间的相互干扰和开口状态对风荷载的影响效应目前尚不明确。针对此问题,通过刚性模型测压试验,研究了端部、两侧开口状态以及煤棚间距对其结构表面风荷载的影响,通过对比结构整体力系数、体型系数分布及脉动风压系数,给出了风向角、开口状态及间距对风荷载的影响规律,分析了其产生机理,并给出了该类结构的风荷载建议。结果表明:半封闭的端部开口方式能有效减小结构整体风荷载,且脉动风压值最小;两侧30%开孔率的开口形式,结构表面的风荷载分布更均匀,减小结构的脉动风压;煤棚之间的干扰对平均风荷载主要为遮挡效应,对脉动风荷载影响不显著。     

大型立式圆筒型储罐的防灾设计方法

大型立式储罐常用来储存易燃、易爆液体,一旦遭受大风、地震和雷电等自然灾害破坏,储液发生爆燃或外泄将会对生产和国民经济带来严重损失.在综合分析国内外大型储罐的设计标准的基础上,对大型立式圆筒型储罐的抗风、抗震和防雷设计方法进行了对比分析与分类总结.本研究工作对大型立式圆筒型储罐的防灾设计有着理论指导意义.     

外压圆筒的计算及数值计算稳定性分析

通过比较各标准中外压圆筒的计算,并用ANSYS软件屈曲和弹塑性分析,结果表明GB 150—1998外压厚壁圆筒的计算方法是偏保守的。     

外压模拟计算中圆筒初始几何偏差描述方法的研究

在圆筒外压模拟计算中,初始几何偏差施加方式的不同对模拟计算结果影响较大。就"一致缺陷模态法"和傅里叶级数两种初始几何偏差的描述方法进行简述。根据5组初始几何偏差实测数据,取周向波数l=2~8和初始相位角ф12~ф18,提出一种描述卷焊圆筒初始几何偏差的傅里叶级数简化方法。根据文献提供的42组圆筒基本尺寸、最大初始几何偏差值、材料的弹性模量和屈服强度,分别采用"简化傅里叶级数法"和"一致缺陷模态法"施加初始几何偏差,并进行双非线性屈曲模拟分析,模拟中材料本构关系为双线性材料模型。将两种初始几何偏差施加方法模拟所得的临界失稳压力值与文献中的试验值进行对比讨论,结果表明,按"一致缺陷模态法"模拟所得结果普遍小于文献中的试验值,而按"简化傅里叶级数法"模拟所得结果则与文献中的试验值吻合较好。由此表明简化傅里叶级数能够较为合适地描述卷焊圆筒的初始几何偏差分布。