基于有限元法的多层包扎筒体应力分析建模研究

本文运用有限元等数值模拟技术,对多层包扎筒体按接触和整体厚度两类情况对其应力分布状况进行模拟,先以两层为例进行分析,并将其与单筒应力分布情况进行比较,从而获得多层包扎筒体在无预应力情况下应力分析的建模方法,为结构的设计、制造和优化等提供有力的理论支撑.     

《化工与通用机械》1975年1～12期目录索引

页21期5 题目名称容器 多层绕板容器的脆性破坏特性 双锥密封的初步试验与研究 整体多层包扎高压容器 超高压容器内壁应力测量的基本技术试 验 衬里尿素合成塔的制造 对断裂力学用于压力容器的初步分析 高压聚乙烯反应器 用于原子能压力容器上的螺栓拉伸装置 全多层结构高压容器的试验 绕板容器的新焊接法 多层包扎式高压容器筒体层板纵缝埋弧 自动焊 多层式高压容器筒体制造简化工艺试验 多层式高压容器筒节层板包扎应力测定 试验 套合面不机加工的热套容器试制 压力容器疲劳试验装置的设计和使用情 况 沪320。毫米热套筒节试验 叻3200毫米…     

剖分块式超高压简体应力分析

根据超高压容器设计的强度条件,以最小剪应力准则推导了容器剖分块径比的最佳值,同时将剖分块式容器承载能力与单层厚壁筒体承载能力做了理论比较,并运用有限元软件ANSYS对这两种容器的应力分布做了数值模拟比较,得出剖分式筒体应力分布较厚壁单层筒体更合理,表明其有较大的承载能力。     

内压消除多层容器层间间隙的试验研究

该文是“多层式高压容器超压处理试验研究”和“多层高压容器存在间隙时的应力分析与计算程序”工作的继续。对一台摸拟多层实物容器进行了全面试验,定量测试了内压消除层间间隙的效果。认为多层容器的常规水压试验可以消除大部分间隙,故对层板贴合质量的要求,我国容器制造规范可以适当放宽;处理压力略高于Ps值可最有效的消除间隙;当多层圆筒的层间间隙超过某一值后,Ps趋于恒定,如果经过大于Ps的内压处理,则有近似相同的消除间隙效果。     

新型高压容器多层整体包扎的箍紧力与包扎方式

新型高压容器多怪整体包扎制造中,针外层卷曲钢板直接拉紧缠绕于内筒体上,所需拉紧合力远小于采用多根钢丝绳把卷曲外层钢板内筒体的箍紧合力,且层析间接触较均匀,是高压容器制造优选方法。     

某多层包扎氮气储罐的应力分析及安全评定

对多层包扎高压氮气储罐进行了有限元应力计算，对存在层间未贴合和层间贴合良好的多层包扎容器进行了分析比较，在此基础上对考虑层间贴合良好和存在未贴合的多层包扎高压氮气储罐环焊缝缺陷进行了安全评定。结果表明，层板间存在未贴合的多层圆筒的应力明显增大，此时未贴合附近环焊缝缺陷的疲劳寿命降低1-2倍。     

螺旋包扎式多层高压容器

六十年代末到七十年代初,美国Nooter公司研制成功螺旋包扎式(Spiral wrapping)多层高压容器。这一新型结构吸取了同心圆包扎利用纵缝焊后收缩预加应力的效果,以及绕板容器连续卷绕的优点,而采用连续包扎式。由于系连续包扎,故无需逐层计算层板弧长,工艺可大为简化。同时它改进了楔形板设计,简化制造工艺,消灭了起绕间隙,并采用层板卷制方向与板材轧制方向垂直的方案,大为改善了包扎的贴紧度。其次,由于可采用宽长钢     

多层式高压容器超压处理试验研究

本文提出对多层式高压容器进行超压处理的设想,并对φ505mm绕板式多层容器进行超压处理试验研究。通过内、外壁应变,容积残余变形及外壁径向位移的测量,结果表明:这台多层高压容器经超压处理后,层间间隙消除,应力分布变得比较均匀,器壁强化,弹性承载能力提高。经爆破试验,属塑性破裂,安全性好。因此,建议多层式高压容器在使用之前进行超压处理。图12,表6,参考文献17。     

绕带容器的设计方法

新型薄内筒扁平绕带式压力容器的设计制造,是我国机械工程技术中的一项重大成果。 这种容器突破了传统高压容器(如厚板卷焊式、锻焊式、层板包扎式、热套式)的结构格局。基本结构是在卷焊成的薄内筒上,以一定的倾角交错缠绕多层扁平钢带,钢带和内筒的两端与封头或法兰相接形成整体,如图1所示。     

绕板式高压容器绕板预应力测试进展

由上海化工机械一厂、上海市化工设计院、华东化工学院和上海市化工装备研究所联合对绕板式高压容器进行试验。整个试验包括绕板筒体的预应力测试、爆破容器制造过程中筒体应力测试及爆破试验。日前刚刚结束绕板筒体的预应力测试。有关绕板高压容器筒体绕板层的预应力测     

多层包扎高压容器深坡口对接的焊接工艺评定

我厂为向塘化肥厂生产的φ600油分离器系多层包扎式高压容器。其壳体采用层板包扎筒节与大型锻件异种钢对接焊组成。总厚度90mm。在国内无多层包扎容器工艺评定标准的情况下,我们参照美国AsME标准第Ⅷ卷和Ⅸ卷及行业标准《钢制压力容器焊接工艺评定》报批稿对该分离器焊接接头进行了工艺评定,并成功地焊接了产品。     

多层容器的压力试验

多层容器压力试验有两个目的,一是为了确定容器经受压力的性能,另一是以允许的内压使内筒膨胀,从而使层间间隙贴紧。由于这个原因,内筒的材料延伸率不得小于层板的延伸率。压力试验后,内筒焊缝区的内表面必须用磁粉试验或液体渗透试验,以便彻底检查缺陷。     

多层式高压容器筒节层板包扎应力测定试验

一、前言多层包扎高压容器为本厂化肥设备的主要产品,8万吨/年合成氨及11万吨/年尿素的高压设备均采用多层包扎式容器。有关多层包扎容器的主要质量指标——层板包扎松动度,国内各制造厂一直均按JB754-65及JB 754-73《多层高压容器技术条件》的规定,控制在25％范围     

整体多层包扎式高压容器应用于加氢反应器的前景

加氢反应器的典型特点是高温、高压和临氢环境。目前典型结构是板焊式或锻焊式,存在制造周期长、成本高和焊缝容易产生裂纹等问题。整体多层包扎式高压容器是一种无深厚焊缝的高压容器,已成功应用于氨合成塔和尿素合成塔。分析了整体多层包扎式高压容器的技术进展,指出应用整体多层包扎方式制造加氢反应器可以明显降低成本、缩短制造周期,并可现场制造,将给加氢反应器的制造带来重大变化。从整体多层包扎式高压容器发展情况和其特性来看,其安全性是有可靠保障的,应用于加氢反应器是可行的。当然,需要从理论、设计、制造、材料、标准、规范等开展进一步的工作。     

考虑界面接触效应的复合材料层合板分层屈曲的三维有限元分析

运用Abaqus有限元软件模拟含脱层的复合材料层合板的屈曲过程。运用实体单元构建复合材料层合板模型,采用线弹性本构关系,考虑脱层间的接触效应,在脱层界面处施加硬接触的法向行为,防止脱层界面上下两部分的相互贯穿,保证变形的协调性。通过数值算例,综合讨论了不同深度、不同宽度、不同长宽比以及有无接触效应时对屈曲极限荷载的影响。同时对无损伤层合板在相同参数的情况下的屈曲进行了模拟,获得了临界荷载值,将有限元结果与理论解比较后数值吻合,结果表明,所建立的模型能够准确的模拟脱层板屈曲过程。     

高压氨分离器筒体致裂原因分析

本文分析了高压氨分离器筒体致裂泄漏的原因，并提出了对多层包扎式容器贯穿性裂纹的修复措施。     

多层包扎式筒体焊接缺陷区的裂纹分析

针对多层包扎式合成塔筒体环焊缝两侧的筒节层板贴合不良,出现结构不连续,引用壳体理论对缺陷区的变形和应力进行了计算,经分析论证推断出于高度应力集中的焊接缺陷处将萌生出疲劳微裂纹.因而必须采取严格的焊接工艺,以防止产生焊接缺陷.     

氨合成塔大面积的补焊

某化工集团公司合成氨厂,有二台氨合成塔,其中一台多层高压容器是20多年前设计、制造的。 该塔的设计压力为32MPa,操作压力为30.5MPa,壳体设计温度为200℃,其内径为(?)1000mm,壳体由九个层板包扎的筒节和两个锻件组成,内筒钢板为22mm的16Mn,层板为6mm的15MnV,顶部法兰锻件为20MnMo,下封头锻件为18MnMoNb。20MnMo锻件法兰与筒节相连处的壳体壁厚为127mm,壳体高13880mm,设备总高为15400mm,设备总重为58t。     

考虑层间特性的多层高压容器的温度应力

多层容器(包括在高温介质下运行的多层容器)广泛应用于工业中,因此计算容器的强度时,温度应力具有重大的意义。多层容器的应力与由n层组成的筒体一样,是受内压P_0载荷和从内面加热到内表面的温度T_0决定的。每层简体具有不同的线膨胀系数a_i、传热系数λ_i和弹性模数E_i(i=1、2、…n)。由于各层的表面粗糙,因此在层间界面产生了附加的接触热阻,从而按容器的壁厚不同     

预应力切削钛合金的有限元分析

为揭示预应力切削对钛合金Ti6Al4V加工表面残余应力的调整机理,探讨切削时锯齿形切屑的形成过程,基于预应力切削原理建立了钛合金的预应力切削有限元模型,模拟了0、280 MPa和560 MPa这3种预应力下的锯齿形切屑形成过程以及已加工表面的残余应力分布。结果表明:采用预应力切削方法可以调整钛合金已加工表面的残余应力状态;预应力对锯齿形切屑的形成过程和切屑特征无明显影响;在材料弹性极限内施加越大的预应力,表面层残余压应力效果越显著,次表层最大残余压应力值越高,残余压应力层分布也越深。