油罐应力分析的新方法及其计算验证

提出了把油罐边缘板与整个罐壁作为一个整体来进行应力分析的新方法，用其对实测过的１０万ｍ３油罐进行计算，计算应力值与实测应力值一致。该方法克服了将边缘板和整个罐壁分开考虑而忽略下节点与罐壁变截面相互影响的缺点。     

约束条件对罐顶球面网壳变形和外压稳定的影响

罐顶网壳在进行有限元外压稳定计算时,计算模型中的边缘结构通常只考虑16倍顶层罐壁厚度的罐壁截面的抗拉作用,此截面以下的罐壁截面对网壳变形的约束作用被简化为作用在边缘结构上的一致的位移边界条件。经文章计算表明,如果在有限元计算模型中包括全部罐壁,并与网壳结构一起进行整体计算,60m空间三角形罐顸网壳在设计外载荷作用下的最大竖向位移只相当于非全罐壁计算模型的约53%,而外压稳定临界载荷增加了约5%。     

10×10~4m~3储罐进油管外载荷作用下的应力分析

为保障大型储罐的安全运行,采用ANSYS WORKBENCH有限元分析软件对10×10~4m~3储罐进油管在外载荷作用下的受力情况进行分析,并把按实际结构建模的分析结果与将补强圈和罐壁简化为一体结构的分析结果进行了比较。经分析,按实际结构建模且外部载荷全部作用在接管上时接管部位的应力强度值最大,当外部载荷由阀门吊架全部承担时,接管部位的应力强度值有所降低;将补强圈和罐壁简化为一体结构且外部载荷全部作用在接管上时接管部位的应力强度值最小,简化后的结构分析结果偏于冒进。     

偏心磨损套管应力分布的双极坐标解答

内壁磨损套管横截面形状多为月牙形，在直角坐标系下，很难得到其应力分布的解析解，因此将内壁磨损套管月牙形简化为偏心圆形。通过直角坐标向双极坐标的转换，得出了偏心磨损套管在内外压联合作用下应力分布的解析解。给出了偏心磨损套管的径向应力、环向应力和剪应力的计算公式，并对公式中各个参数的计算给出了解答。以壁厚7．7mmφ139．7mmN80套管为例，图示说明了套管剩余壁厚为4．2mm时的偏心圆的应力分布，并应用Matlab对公式进行了分析计算，绘出了磨损套管危险截面处的应力分布曲线。对推导出的公式进行了简要分析，确定了影响磨损套管应力分布的主要因素。     

LNG预应力外罐环向应力有限元分析

由于储罐结构和所施加荷载的对称性,取罐壁的1/4进行建模,考虑到变形的对称性,在边界处施加约束,以消除切向位移。采用ANSYS 9.0进行内力计算和分析,罐壁和穹顶均采用SOLID 45实体单元,基础只作为罐壁底部的固定约束。通过对LNG预应力外罐有限元模型的建立,对5种工况下预应力外罐环向应力的有限元分析,得出LNG预应力外罐环向应力的主要变化规律和各项荷载对罐壁环向应力的影响规律。     

弹性地基上大型圆筒形储罐应力分析

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的 150dam3 大型储罐 ,当承受液体静压时 ,罐底板与最底层罐壁板联结处(即下节点 )的应力状态十分复杂。采用有限元方法对下节点区域及储罐人孔进行了计算和分析 ,得到了较为精确和直观的计算结果 ,并提出了一些独到的见解     

地中式混凝土储油罐注油过程罐壁温度应力仿真分析

对地中式混凝土储油罐注油过程进行了有限元仿真计算,分析了地中式混凝土储油罐在注油过程中的罐壁温度应力的响应规律,得到了储油过程中油罐最大应力以及出现时刻,并与瞬时注油的简化计算方法进行了对比分析,为预应力加载和有限元计算提供了参考.     

基于地基影响下的大型原油储罐的数值模拟分析

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐,当承受液体静压时,罐底板与最底层罐壁板联结处的应力状态十分复杂。用有限元方法对某石油储备基地的100dam^3原油储罐水压试验条件下的应力和变形进行了分析,得出了罐壁和底板的整体变形和应力分布情况。     

基于地基影响下的大型原油储罐的

搁置在钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐,当承受液体静压时,罐底板与最底层罐壁板联结处的应力状态十分复杂.用有限元方法对某石油储备基地的100 dam3原油储罐水压试验条件下的应力和变形进行了分析,得出了罐壁和底板的整体变形和应力分布情况.     

10万m~3原油储罐的应力测试及分析

10万m3原油储罐是国内目前最大的油罐 ,为了获得大角焊缝和第一、二圈罐壁等关键部位的应力分布情况 ,并检验设计的合理性和运行的安全性 ,对其中一台进行了应力测试和评定。结合大型油罐及现场的特殊情况 ,测试采用静态电阻应力 应变的方法。理论分析和计算表明 ,被测点油罐外壁的环向应力测试值与理论计算值基本一致 ,环向应力的最大值出现在第一圈罐壁与第二圈罐壁连接处的上侧。按分析设计标准对油罐进行评定的结果证明 ,该油罐设计合理 ,在正常的操作条件下应力水平完全满足强度要求。测试所采用的方法和得到的结果对今后10万m3及 10万m3以上油罐的设计和测试有一定的参考作用     

10万m^3原油储罐的应力测试及分析

10万m^3原油储罐是国内目前最大的油罐,为了获得大角焊缝和第一、二圈罐壁等关键部位的应力分布情况,并检验设计的合理性和运行的安全性,对其中一台进行了应力测试和评定。结合大型油缸及现场的特殊情况,测试采用静态电阻应力－应变的方法。理论分析和计算表明,被测点油缸外壁的环向应力测试值与理论计算值基本一致,环向应力的最大值出现在第一圈罐壁与第二圈罐壁连接处的上侧。按分析设计标准对油罐进行评定的结果证明,该油罐设计合理,在正常的操作条件下应力水平完全满足强度要求。测试所采用的方法和得到的结果对今后10万m^3及10万m^3以上油罐的设计和测试有一定的参考作用。     

大型罐罐壁应力计算及设计

本文按中国科学院力学所给出的理论公式,编制了大型罐罐壁应力计算的计算机程序,使罐壁设计方便、精确。计算的应力曲线与实测结果吻合,从而证实了使用该程序的可靠性。     

水平井套管弯曲力学模型与计算分析

给出了对水平并段套管柱在具有初始曲率时进行弯曲分析的力学模型，介绍了模型中相关载荷参数的确定方法，运用这种方法可精确和方便地计算套管柱的最大挠度和最大弯曲正应力。指出有的文献未考虑端面弯矩的存在，或虽论及端面弯矩的影响却未给出确定端面弯矩的方法。据此，作者运用等截面杆的转角位移方程和静力平衡、变形协调条件确定了端面弯矩，从而正确地分析套管柱的弯曲。     

大型圆筒形储罐有限元设计计算

对于钢筋混凝土环梁基础上的大型储罐，当承受液体静压时，罐底板与最底层罐壁板连接处的应力状态十分复杂。文章按弹性地基梁假设，采用ANSYS有限元计算软件提供的双线性杆单元（LINK10单元）等效替代罐底的单向弹性基础，对其进行有限元应力分析，得到了较为精确和直观的计算结果。     

埋藏缺陷部位的应力计算

应用弹性基础梁的理论方法，建立了长条平板穿透裂缝截面处平均拉伸应力和弯曲应力的计算式，同时还提出了裂缝端部的最大应力计算式。应力计算值与平面光弹模型的实验结果一致     

大型油罐下节点应力的正确求解法

文献[1]中介绍的是API（J．B．Denham）计算大型油罐下节点应力的一种方法。在其求解过程中，认为下节点的约束弯矩M0和下节点处边缘板的转角θb成线性关系。分析和实例计算结果表明，M0和θb成非线性关系。即用API法计算出的油罐下节点应力值是错误的。文中给出了正确计算油罐下节点应力的计算方法，即给出了L值的正确取值范围。     

大型浮顶油罐边缘板外伸结构设计

大型储罐设计时,随着罐底边缘板的外伸长度增大,大角焊缝处应力值和边缘板的应力值是变化的。当外伸长度达到一定值后,焊缝处的应力值和边缘板的应力值不再变化。文中分析了罐底边缘板的合理外伸尺寸,既保证了储罐的安全设计,又节省了钢材。     

关于大型储罐加强圈设计计算的探讨

在立式圆筒形储罐设计中，储罐罐壁除应满足强度要求外，还应具有足够的抗风能力，以避免储罐在风载作用下失稳。随着储罐大型化和高强度钢的采用，使储罐罐壁减薄，储罐的抗风稳定性设计越趋重要。对于大型储罐来说，为防止储罐抗风圈以下的罐壁局部被风吹，通常需要在罐壁适当的位置上设置一道或数道加强圈。加强圈和功能是在罐壁上形成节线圈，以提高储罐的抗外压能力。当两个加强圈之间(或加强圈与抗风圈、包边角钢、罐底等加强截面之间)的罐壁许用临界压力大于设计外压时，就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力。对于加强圈的设计计算，各国标准中部有详细的计算方法。     

立式圆筒形储罐罐壁强度计算比较及分析

在立式圆筒形储罐的设计中 ,罐壁的强度计算是重点。各国油罐标准中 ,罐壁的强度计算理论和计算公式是一样的 ,只是在有关参数 (如罐壁材料的许用应力、焊接接头系数等 )的选择上存在差异。文章通过计算实例较详细地分析了材料的许用应力、焊接接头系数、储液密度和厚度附加量等对罐壁强度计算结果的影响规律 ;对我国储罐标准的修订提出了具体建议     

支柱参数对锥底罐应力及变形的影响分析

锥底罐可以充分利用重力作用对罐体中的油砂进行收集和排出,实现油水混合物的沉降分离。在介绍锥底罐结构形式和载荷分布的基础上,建立了支柱支撑的锥底罐有限元模型,分析了支柱位置、外径、壁厚、根数和排布圈数对锥底罐受力和变形的影响。分析结果表明,随着支柱距离锥底罐上部罐壁距离的增加,锥底罐整体应力呈现出先增大后减小的趋势,但整体应力水平变化不大,建议取支柱距离锥底罐上部罐壁的距离为0.05 m;随着支柱外径的增大,锥底罐上的Mises应力和补强板上的Mises应力不断减小,当支柱外径增大到一定值时,最大Mises应力不再变化,建议支柱外径取为900 mm。