采用三种应力分析方法的椭圆形封头应力分布研究

分别采用薄膜理论、ANSYS有限元数值模拟和电测法三种方法,对压力容器的椭圆形封头应力分布进行研究。通过薄膜理论计算椭圆封头相应测试点的薄膜应力,并采用电测法对其测点的应力进行测定,再利用ANSYS软件对其应力进行数值模拟。对三种应力分析方法进行对比分析研究,探讨了椭圆形封头的应力变化规律及影响因素,验证了封头应力计算方法的正确性,对压力容器封头应力的测定具有指导意义。     

压力容器封头的可靠性设计

本文利用可靠性设计方法和应力强度干涉模型对压力容器椭圆形封头壁厚尺寸的计算进行了分析,给出了壁厚设计的可靠性计算公式。     

球形封头的应力分布研究

对一台压力容器的球形封头应力分布进行研究,在研究方法上采用理论分析、数值模拟和试验测定三者相结合的方式。在理论方面,通过薄膜理论计算球封头相应测试点的薄膜应力。在试验方面,采用电测法对其测点的应力进行了测定。在数值模拟方面,利用ANSYS软件对其应力进行数值模拟。对三种应力分析方法进行对比分析研究,探讨了球形封头的应力变化规律及其影响因素,验证了封头的应力计算方法,对压力容器封头应力的测定具有指导意义。     

基于ANSYS对压力容器的应力分析与结构优化

应用ANSYS软件对平板封头压力容器进行应力分析和结构优化设计.结合机械优化设计方法,采用ANSYS软件中提供的一阶优化方法,得到精确方案,在满足应力强度要求下容器重量下降4.7%,优化结果明显.该方法对压力容器在工程中的应用起到一定作用.     

成形封头整体检查样板

封头是构成压力容器的主要零件之一,不同形状的封头在压力作用下,应力分布大不一样,应力水平相差较大。封头形状超差,就可能使封头应力超过许用值,导致封头失效。现行的压力容器标准规范都对封头的形状偏差提出了规定和要求,封头和压力容器的生产厂家必须对成形封头...     

碟形封头与椭圆形封头形状差的探讨

目前,压力容器在设计上多采用椭圆形封头。随着旋庄设备及技术的引进和发展。旋压封头——碟形封头在压力容器上的应用日益增多。无论是原有设计的修改或新的设计采用旋压技术制造的碟形封头,都要求解决和确定碟形封头参数与其形状的关系及与椭圆封头相比较的形状差、碟形封头与椭圆封头等高的条件,两种封头最大形状差的量值及位置,可能达到的最小形状差及其条件等等一系列问题。     

整体锻制压力容器平封头合理厚度的数值模拟

本文利用有限元分析软件ANSYS,建立容器整体的立体模型,分析了使用整体锻制平封头的压力容器全场的应力分布,根据压力容器对不同类型应力的不同限制及第四强度理论,找到了各种尺寸下容器内径、圆筒壁厚与封头厚度的合理比例,以及各处最大等效应力与内压的关系,设计人员可根据本文提供的数据和容器材料的许用应力,直接查得圆筒及封头厚度与内径的比例,从而确定设计尺寸。     

整体锻制压力容器平封头合理厚度的数值模拟

本文利用有限元分析软件ANSYS，建立容器整体的立体模型，分析了使用整体锻制平封头的压力容器全场的应力分布，根据压力容器对不同类型应力的不同限制及第四强度理论，找到了各种尺寸下容器内径、圆筒壁厚与封头厚度的合理比例，以及各处最大等效应力与内压的关系，设计人员可根据本文提供的数据和容器材料的许用应力，直接查得圆筒及封头厚度与内径的比例，从而确定设计尺寸。     

压力容器锥形封头局部区域的腐蚀失效分析

特殊工况运行下的锥形封头式压力容器,由于封头结构的特殊性,使得其在运行中经常受到流体工作介质的冲刷,锥形封头处不可避免地会出现壁厚因腐蚀而减薄,从而引起压力容器的失效。本文利用应力强度校核的方法对压力容器锥形封头因局部腐蚀引起的壁厚减薄失效事故进行分析,并对预防措施进行讨论。     

基于P方法的平板封头压力容器疲劳分析

压力容器的疲劳分析是压力容器设计、分析的重要环节。本文基于有限元分析的P方法对平板封头压力容器进行疲劳分析。通过与传统方法的对比,得出P方法更精确的结论,为压力容器的疲劳评定提供更可靠的依据。     

压力容器封头及接管的设计与计算

压力容器封头的几何尺寸是影响封头可靠性的重要因素之一,常规设计不能说明封头在多大程度上是安全可靠的,一般的设计图纸不直接给出封头接管的长度,这给制造厂家带来了如何确定接管长度的计算困难,根据在设计及制造压力容器封头上接管尺寸理论计算的经验与实践的验证,建立了压力容器中标准椭圆封头接管尺寸设计的数学模型,该模型在满足设计标准应力校核情况下,得出更为理想的设计方案,并运用MatLab自定义函数求出封头接管尺寸的精确数值,使设计快速、计算精确,方案合理,节省了资源和时间,提高了安全性可靠性.     

封头安全经济合理的成形厚度

本文在对国内外有关标准进行分析和工厂实践的基础上 ,以使用广泛的标准椭圆形封头为例 ,就封头安全经济合理的成形厚度作一综述 ,供压力容器同行参考     

基于ANSYS的压力容器疲劳分析

压力容器在重复载荷的作用下往往会出现疲劳失效。重点阐述了利用ANSYS对压力容器进行疲劳分析的方法和过程。在材料的S-N曲线基础上,通过ANSYS有限元软件建模、分析得到了平板封头压力容器在最大工作压力和标准工作压力下的疲劳循环次数。这种方法对压力容器产品设计研发有一定的指导意义。     

吸附器封头开孔接管结构应力分析与优化设计

吸附器封头开孔接管结构在吸附工况下,由于几何不连续性会导致局部出现高应力集中,使得开孔区域成为吸附器强度失效破坏的危险部位,所以对吸附器封头开孔接管区域进行强度分析与优化设计具有重要工程意义。传统压力容器设计方法为了保证设备平稳运行,往往通过增加容器壁厚来满足强度要求,设计的容器壁厚较大,质量过重。利用ANSYS Workbench有限元软件,对吸附器封头开孔接管结构进行应力强度分析,建立相应优化模型,通过Workbench响应曲面多目标优化,结合遗传算法对封头开孔接管结构进行优化。以最大应力满足强度设计标准为约束,质量最小为优化目标,给出优化设计后结构尺寸及对应的封头接管质量和最大应力。结果发现,对于封头和接管过渡区出现的最大应力,通过优化封头壁厚、接管壁厚和封头曲面深度三个变量,能够使最大应力在满足强度要求条件下,封头壁厚从34 mm减至24 mm,接管壁厚从30 mm减至26.8 mm,封头整体质量从446.7 kg减至359.7 kg,封头质量减轻近20%,封头整体结构得到有效优化,生产成本明显降低。     

压力容器椭圆形封头的可靠性设计

应用可靠性理论进行椭圆形封头的可靠性设计,阐述了设计的具体步骤,并且根据强度—应力分布的情况,给出了设计实例。     

专业标准“钢制压力容器—另一规程”简介之二——关于内压下的回转壳体

本章内容包括:圆柱壳、成型封头(半球形、碟形和椭圆形)、锥壳及变径段等的范围。锥壳及变径段与国家标准《钢制压力容器》或《钢制石油化工压力容器设计规定》基本一致。本文主要阐述圆柱壳和成型封头的有关问题。本标准明确规定是以第三强度理论为基础的。因此,本章所有计算都是以第三强度理论     

压力容器球冠形中间封头的应力分析与设计方法

在我国压力容器标准GB 150.3—2011和JB 4732—1995中,圆柱形压力容器球冠形中间封头的设计方法给出了适用范围为压力p和材料许用应力S_m的比值p/S_m≥0.002的设计系数Q曲线。目前,该方法的适用范围已经不能满足设计的要求,工业界希望得到适用范围更广的设计方法。本文基于弹性薄壳理论,给出了圆柱壳连接球冠形中间封头的应力分析方法。考虑封头凹面受压p_1≠0或凸面受压p_2≠0两种极端情况,对其作应力分析,将设计曲线中p_i/S_m(i=1,2)的范围由≥0.002拓展至≥0.001,并通过有限元解验证了该设计方法的可靠性。     

多接管标准椭圆形封头应力分析与安全评定

通过有限元方法对含多接管的标准椭圆形封头进行应力分析与安全评定,发现开孔结构造成封头顶部承载区域减小,同时开孔结构不连续造成了顶部应力增大,在封头顶部接管包围区域的应力值较不开孔封头结构最大应力增大了1.6倍;随着开孔直径的增大,两接管的距离减小,从而造成两接管产生干涉效应,对结构的整体性安全性产生影响;最后对多接管椭圆形封头进行安全评定。     

从压力容器有限元分析结果中分解一次弯曲应力的一种方法

在压力容器分析设计中,如何将有限元分析得到的总应力场分解成规范中定义的各类应力是应用中最为关心且必须解决的关键问题.在深入分析基于一次结构的应力分类两步法的基础上,提出利用叠加原理构建一次结构的方法,该方法不必将原有限元模型分割为一次结构,而是根据结构与载荷特点通过适当的分步加载获得一次结构及相应的一次弯曲应力.以与筒体连接的平板封头为例,讨论该方法的实施步骤.与极限载荷分析结果进行比较,文中方法给出结果稍显保守.     

过渡区圆弧半径对锻制平封头强度的影响

采取有限元应力计算方法，分析了过渡区圆弧半径对锻制平封头强度的影响.选取25只不同直径和压力等级的压力容器作为算例，建立轴对称有限元模型，计算得到应力强度分布，并根据分析设计标准进行了过渡区结构的强度评定。分析了根据中国GB150标准、美国ASME标准和日本JIS标准选取的过渡区半径设计的封头强度，结果发现采用GB150设计的平封头，安全裕量较大，采用ASME和JIS标准设计的封头，也能满足分析设计的要求，而安全裕量较小。