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。     

RCC-M外压圆筒计算公式讨论

着重讨论法国RCC-M(2007版)标准中有关外压圆筒的计算公式,并通过算例与德国的KTA 3201.2核承压设备标准、美国2010版民用压力容器标准ASMEⅧ-2和欧洲EN 13445-3标准的计算结果进行对比分析,指出RCC-M(2007版)与这两个标准之间存在的异同,为同行在今后的设计工作中提供参考。     

内压圆筒厚度计算公式分析讨论

GB 150—2011中采用的是弹性失效准则,规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计。JB 4732—1995中规定对设计压力p≤0.4[σ]t的内压圆筒厚度按中径公式进行设计,设计压力p>0.4[σ]t时按Tresca全屈服压力进行设计。比较研究表明:基于弹性失效准则时,中径公式算出的厚度最薄;基于塑性失效准则时,中径公式算出的厚度最厚;当径比较小时,按Tresca全屈服压力和中径公式算出的内压圆筒厚度相差很小,在工程设计中,可以统一采用Tresca全屈服压力计算内压圆筒壁厚。     

关于压力容器设计单位实施《钢制压力容器——分析设计标准》的规定

各省、自治区、直辖市劳动(劳动人事)厅(局),有关单位(名单另附): JB4732—95《钢制压力容器——分析设计标准》(以下简称《分析设计标准》)已经中国石油化工总公司、劳动部、化学工业部、机械工业部共同批准,将于1995年10月实施。鉴于该标准与GB150的技术内容不     

压力容器分析设计标准中高温分析方案的修订和讨论

我国石化行业装置日趋大型化和高参数化,建立一套行之有效并操作简单的高温分析方法迫在眉睫。在充分了解各国规范中高温分析方法的原理和优缺点后,国内分析设计标准宜适时引入完整的高温分析方法来指导工程应用。提议并探讨了高温分析的制定原则、主要方法、步骤框架及后续工作等方面的问题,可为将来国内分析设计标准引入高温分析方法提供参考。     

考虑初始缺陷的压力容器筒体外压屈曲分析

以某压力容器筒体为例,采用ANSYS分析软件对其在外压载荷作用下的屈曲特性进行详细分析,首先采用特征值屈曲分析对屈曲载荷及屈曲形状进行预估;然后针对分析模型引入初始缺陷,进行非线性屈曲分析,进而对两种分析方法确定的屈曲载荷进行对比分析,后者确定的屈曲载荷更为精确。     

双鞍座卧式圆筒压力容器“扁塌”现象的讨论

本研究针对双鞍座卧式圆筒压力容器扁塌现象进行讨论,提出经修正的计入圆环段宽度和重量的计算模型,能够从理论上推导鞍座上方圆环环向弯矩以及变形情况,进而确定扁塌所对应有效截面弧长以及圆环段宽度,通过论证表明本研究提出的计算公式相比Zick计算结果更具合理性,可将其作为双鞍座卧式圆筒压力容器设计的重要参考依据。     

带小加强圈外压圆筒设计方法的比较与讨论

比较与讨论ASMEⅧ-2,API Bulletin 2U和EN 13445-3规范中带小加强圈外压圆筒设计方法的异同点。引用文献中失效形式为整体屈曲的带小加强圈外压圆筒的试验数据,并以此为算例,得到临界压力的试验值与按各规范求得的许用外压的比值(称为安全裕度)。分析结果表明,各规范的安全裕度大多数小于3.0,其中按ASMEⅧ-2规范计算得到的安全裕度的平均值为2.77,标准差为1.44;根据API Bulletin 2U计算得到的安全裕度的平均值为2.84,标准差为0.35;根据EN 13445-3计算得到的安全裕度的平均值为2.21,标准差为0.42。     

外压圆筒临界压力的双非线性ANSYS有限元模拟与讨论

利用有限元模拟软件ANSYS的几何/材料双非线性分析技术对外压圆筒临界压力进行模拟计算,将模拟结果与文献试验结果、GB 150、ASMEⅧ-2及EN 13445等压力容器设计标准中计算结果进行比较分析。结果表明:若ANSYS软件中偏差系数按外压圆筒实际最大偏差考虑,与文献中试验值和Mises公式计算结果的材料非线性修正值相比,ANSYS的模拟结果普遍偏低。模拟值按ASMEⅧ-2第5章设计系数考虑后,得到许用外压力,在弹性失稳阶段时,有的略高于ASMEⅧ-2公式法的,也有的略低于GB 150所得的。在非弹性失稳阶段,模拟所得的许用外压低于ASMEⅧ-2公式法、EN 13445规范计算结果,高于GB 150规范计算结果。     

对中国压力容器分析设计标准的发展展望

简述了国内外压力容器分析设计技术的发展历程及国外分析设计技术最新进展,指出应在中国新版分析设计规范中吸收ASMEⅧ-2(2007及2010版)以及EN 13445(2002,2006及2009版)的国际先进技术,同时提出了中国分析设计标准需要解决的一些前沿课题。分析了国际压力容器分析设计技术中疲劳设计方法、高温容器蠕变分析设计方法、法兰接头强度、刚度和密封性能的分析设计方法、高温高压法兰连接系统抗蠕变松弛及泄漏的分析设计方法、高温压力容器蠕变-疲劳双循环工况下分析设计法等研究进展及其不足之处,提出了中国新版分析设计规范的若干对策及展望。     

外压薄壁圆筒的计算

外压圆筒的正确计算及圆筒加强圈的合理设计,是保证外压圆筒设计安全、经济的关键。介绍外压薄壁圆筒的稳定性问题,对外压薄壁圆筒设计中的解析公式法和图算法进行了分析概括,并对圆筒加强圈的设计进行介绍。     

ANSYS特征值法在计算外压圆筒弹性失稳中的应用讨论

针对弹性范围内外压圆筒,采用ANSYS软件特征值法对其进行稳定性分析,并与目前常见的理论计算公式、设计标准算图进行对比分析。结果表明:采用壳单元Shell 181,当Mx>2.83时,ANSYS软件中特征值法(LBA)所得结果与Mises公式吻合较好,且与设计标准中外压算图中的数据基本一致;弹性分析中,边界条件的设置对临界失稳压力的计算值有较大的影响,固支边界条件下的临界失稳压力计算值大于简支边界条件。     

测定厚壁圆筒初始屈服压力的液压方法

设计了一套测定厚壁圆筒初始屈服压力的液压系统,并测得了一组实验数据。通过对该实验数据的分析得到了圆筒的初始屈服压力。由于该实验值与理论值误差较小,表明了该方法具有较好的可靠性。     

压力容器圆筒环向对接焊缝棱角的控制

分析了在压力容器制造中,圆筒环向对接焊缝变形形成棱角的产生原因和影响,并提出了相应的技术控制措施,为提高压力容器焊的接质量、使之符合制造的标准、满足设备使用的性能及安全性能的要求提供了有效的保障.     

厚壁圆筒容器的内压疲劳强度

一、绪言厚壁圆筒容器的内压疲劳试验,从1950年由英国的Morrison、Clossland等开始进行以来,在英国、日本、美国都进行了许多研究。对这方面的研究有两种观点,即:所谓三向往返应力下疲劳的学术观点与对实际使用的压力容器内压疲劳强度导出评定基准的所谓实用观点。迄今为止所进行的研究,也都是以     

关于压力容器试验压力的讨论

本文论述压力容器压力试验的目的、实质及温度修正的意义。指出内压试验时，对试验压力的温度修正应以弹性模量进行折算；而外压试验时，对试验压力的温度修正是必要的。     

压力容器设计时厚度的讨论

讨论了压力容器厚度的选取，以及厚度变化对强度的影响。阐述了当图样设计厚度处于相应材料厚度范围临界值时，材料许用应力随板厚变化而变化的问题。并举例说明当制造工艺人员考虑加工成型减薄量而增加板厚时，材料强度会降低，设计人员必须增加最小厚度值以保证受压元件成型后的最小厚度仍能满足强度要求。     

压力容器壁几何缺陷的断裂分析

一、前言压力容器壁的几何缺陷是在加工中造成的非圆正偏向,特别是指焊缝上的角变形和错边量等缺陷。图1是角变形和错边量的示意图。这类缺陷的存在往往是容器低应力破坏的重要原因。1965年日本石川岛播磨重工业株式会社技术研究所的秋田好雄、前田丰生、矢田敏夫     

压力容器内压疲劳强度的研究

一、前言压力容器的内压疲劳强度问题是锅炉、泵、原子反应堆、化工设备等设计中的一个重要问题。压力容器内压疲劳强度委员会为了调查收集这个问题的有关资料,并写出“设计参考资料”,由1973年7月开始,至现在开了6次委员会会议,研究了国内外的研究报告、设计资料、参考书等资料。本委员会还未结束工作,本报告仅是介绍迄今为止调查过的国内外几个研究结果或研究     

自增强内锥圆筒压力容器的弹塑性应力分析

根据材料的实际性能实验得出了高强度的混合硬化模型,对自增强厚壁内锥圆筒组合式压力容器加载时的应力奕变和卸载后的残余应力应变,建立了非线性边界无限制的计算格式,得到了这种类型的压力容器沿径向和轴向的应力场,并通过超高压自增强实验与有限元计算进行了验证。