含错边缺陷球罐的有限元计算及分析

应用有限单元法对含错边缺陷的球罐进行了应力分析,讨论了球罐的两向应力变化规律及其弯曲应力分布规律。同时,对影响应力集中系数的各个参量进行研究,得到了错边球罐应力集中系数随这些参量变化的规律,并且把有限元计算得出的结果与矢田错边公式的计算结果进行比较。     

乙烯球罐的应力分析

论述了有限元应力分析设计对球罐建造的意义和必要性,总结了球罐应力分析主要需解决的问题,明确了分析时应考虑的载荷,提出根据球罐全寿命期内工况的不同,应建立不同的有限元模型分别加以分析。针对所提出的待解决的问题,分别阐述了其解决方法,包括几何模型选取、载荷的等效处理、位移边界条件和力边界条件的施加,应力分类以及评定原则,主要的应力评定区域等。进行应力分析设计的某在役乙烯球罐的实际运行结果表明,该应力分析方法是安全可靠的。     

基于ASME大型球罐有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对4000 m³大型球罐进行整体建模, 对其在不同操作工况下进行应力分析。同时研究球罐模型的建模方法、各种载荷的施加方法, 并采用ASME规范对球罐支柱和球壳连接处等多个部位进行应力评定, 总结出完整的应力分析方法, 从而为球罐的结构设计提供指导。经计算, 组合工况, 自重+设计压力+25%风载荷+地震载荷应力结果最大, 球壳上最大应力点发生在支柱与球壳连接处的最高点。球罐的最大应力值发生在支撑和球壳的连接部位, 说明支撑与球壳的连接处是薄弱点, 设计时应给予关注, 增加支柱与球壳连接长度能有效降低应力集中水平。     

基于金属磁记忆法的球罐支柱角焊缝缺陷检测方法

使用金属磁记忆方法对在用球罐支柱角焊缝进行检测,发现大部分支柱角焊缝存在应力集中指示区,且普遍分布于1#、2#检测部位,其中,2#支柱的应力集中最为明显。对支柱角焊缝进行常规检验,发现2#、9#、10#支柱存在超标裂纹,表明金属磁记忆法可用于常规检验之前以确定重点检测部位,使检测更具针对性,提高检验效率。采用有限元软件对承受工作压力、风压和雪压的球罐进行应力计算,发现最大von mises等效应力出现在2#球罐支柱角焊缝处,而该处应力满足球罐结构强度要求,经验证,检验发现的超标裂纹可能是由焊接所致。     

过载拉伸对焊接接头应力集中区域力学行为的影响

本文以弹塑性有限元为基础,建立了过载拉伸对焊接接头应力集中区域的力学数值计算模型,得出了在不同载荷下板材的应力集中区域的应力分布情况,单元屈服以及卸载后的残余应力分布情况。结果表明:过载拉伸时,在应力集中处会首先发生屈服,并伴有一定的拉伸塑性变形;卸载后,在构件中会产生由于不均匀塑性变形引起的残余应力,在应力集中处发生拉伸塑性变形的区域将产生压缩应力,该压缩应力对结构是有益的。     

JFE-HITEN610U2L钢制丙烯球罐首次开罐检验与分析

结合球罐制造安装情况,通过对检验方案、检验过程和检验结果的分析,得出该批球罐运行良好,能够满足设计和使用要求。对球罐施工过程中常见问题做了探讨,验证了TOFD检测代替射线检测的合理性,为同类球罐的设计建造和开罐检验提供借鉴。     

大型球罐应力分析与安全评定研究

随着对球罐安全性和经济性要求的不断提高,分析设计方法已经成为球罐设计的趋势,采用分析设计可以减小球壳板壁厚,有效降低建设成本。本文基于分析设计的思想,对大型球罐进行系统应力分析和强度评定,分析表明在正常运行工况下,球壳(非支柱区域)应力强度最大处在球壳底部;球壳(支柱区域)应力强度最大处在球壳与支柱连接部位的顶部;上支柱应力强度最大处在支柱顶部处。     

液氨球罐支柱稳定性分析

针对液氨球罐在使用中出现的支柱倾斜严重超标的现象，通过详细的应力计算，推测出下一个检验周期（１９９９年）的支柱倾斜趋势，验证了１９９５年和１９９９年支柱所能承受的压缩应力在合格范围内，支柱不会失稳，球罐可以安全可靠地运行到下一个检验周期。     

2000m~3大型钢制球罐上极板开孔结构的应力强度评定

应用有限元软件对钢制球罐的上极板进行了两种工况下的分析,考虑到上极板的结构特性和承载特性,结构采用ANSYS 12.1有限元软件中提供的20节点单元(solid 95)进行建模,施加位移约束和载荷边界条件之后,得到了球罐上极板开孔结构的应力及应变云图,并依据JB 4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》,参照GB12337—1998《钢制球形储罐》对其进行了强度评定。计算结果表明,该球罐的上极板结构是可靠的,为后续大型球罐的设计和优化提供了工程实用价值。     

2300 m~3高强钢氮气球罐运行30年后的安全评价

某企业有2 300 m~3 15MnVNR球罐运行30年,在历次定期检验中发现对接焊缝上有较多的表面裂纹和埋藏超标缺陷,针对该球罐高强钢的焊接特点,对表面裂纹和埋藏缺陷进行应力计算和安全评价,并结合生产实际情况给出检验结论,在满足现有工况条件下保证球罐可以继续安全运行到下一个检验周期。本次安全评价结论为该企业8台15MnVNR球罐今后继续长期安全运行提供了重要依据。     

惯性力作用下船用液化天然气储罐的应力分析

船用液化天然气储罐作为移动式压力容器,在运输过程中不仅承受静载荷,并且还承受一定惯性载荷的作用。相比传统的常规设计计算,使用有限元方法对于液化天然气储罐的结构强度分析将会更加准确方便。文中使用ANSYS软件对液化天然气储罐建立有限元模型,对于惯性载荷作用下的储罐进行了数值模拟,对于受到应力集中的局部进行应力分类和安全评定。仿真结果对于液化天然气储罐的设计制造提供参考和依据。     

穿孔与热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐的失效机理

为获得大型钢制储罐在碎片冲击和池火热辐射耦合作用下的失效机理,采用Abaqus建立了高速碎片穿孔和热辐射耦合作用下固定拱顶钢储罐失效分析的有限元模型,分析了储罐在高速碎片冲击作用下的动力响应和穿孔储罐在热辐射作用下的热屈曲响应,研究了储罐壁面的应力变化过程。结果表明,在热辐射单一作用下,储罐由罐壁-罐顶连接处开始发生热屈曲,并出现褶皱变形;在高速碎片冲击与热辐射耦合作用下,高速碎片冲击导致储罐产生穿孔,储罐从穿孔两侧开始发生热屈曲,而且,穿孔导致塑性变形区及其附近区域产生应力集中,与未受冲击的储罐相比,穿孔储罐的罐壁处于更高的应力水平,更容易发生失稳。因此,穿孔储罐的抗火性能降低,热屈曲模式也发生改变。     

4000 m~3液化石油气球罐分析设计讨论

通过压力容器分析设计的方法,使用数值分析的方式,对球形储罐的应力分析进行了论述,对其结构、载荷等问题进行了说明,为球罐分析设计提供了可供工程参照的方法。并对4 000 m~3,振动按双质点考虑的大型球罐的地震工况进行了讨论,对球罐这种剪切型振动只考虑水平地震。通过ANSYS有限元软件建模分析,得出各种工况下球罐的应力和变形。     

适用于大型浸槽结构设计的新方法研究

以汽车涂装生产线中大型浸槽槽体的结构设计为例,介绍了一种在液体静压作用下浸槽结构设计的新方法。并采用 Inventor有限元分析技术分别建立了采用传统方法设计和新方法设计的槽体模型,对其进行分析计算与比较,得到了各部位的应力和形变情况,指出了设计的薄弱部位并进行优化,仿真结果表明采用新方法设计的大型槽体结构更为合理,其经济性能也更为优越。     

基于有限元的大型储罐罐壁优化设计

应用有限元仿真分析软件,对现今大型储罐设计所普遍采用的＂定点法＂和＂变点法＂设计的储罐进行模型分析,对比特定工况下两种设计方法下罐壁所受的应力分布,根据各层钢带不同的应力情况,可以有针对性的对各带罐壁厚度进行优化设计。     

09MnNiDR制2000m~3乙烯球罐的分析设计

介绍了国内首台设计温度-67℃的2 000 m3乙烯球罐设计参数的确定、球壳用钢板的选取过程。对09MnNiDR制造2 000 m3乙烯球罐的结构设计、有限元应力分析、制造和安装过程中的技术要求进行了详细分析和评价。     

溶液罐封头偏置接管应力有限元分析

为了分析带偏置接管的溶液罐封头局部区域的应力分布,对该特殊结构进行三维有限元分析,并且采用分析设计方法对该封头进行强度评定。计算结果显示,最大应力发生在封头接管的边缘焊缝处,在此基础上分别在不考虑焊缝结构和增大局部载荷的条件下进行计算和分析,并对结果进行比较,得到相应情况下的应力分布,为工程设计和应力分析提供参考。     

1000m3氧气球罐应力分析设计

介绍了1000d氧气球罐的应力分析设计,分别对球罐整体及其上下极开孔结构压力试验工况、操作工况、地震工况和压力波动疲劳工况的应力进行了有限元分析,对其应力进行强度和疲劳寿命评定校核。     

聚乙烯装置产品出料罐应力分析及疲劳评定

运用;ANSYS;有限单元法来对聚乙烯装置最重要设备之一产品储料罐进行应力分析和疲劳评定,根据结构的基本设计参数将结构分成两部分,施加不同的边界条件分别进行应力分析,对两个结构选择不同路径进行应力评定,并找到应力值最大点,对此处做疲劳计算,结果均满足国家标准JB-4732-1995的强度要求.