压力容器设计技术进展

介绍了扁平绕带式压力容器纳入ＡＳＭＥ锅炉压力容器规范、超高压容器设计、快速开关盖压力容器设计和螺栓法兰连接设计新方法等压力容器在设计方面的一些进展。     

绕带式压力容器采用适应性随机搜索法的优化设计（Ⅰ）

本文提出了扁平绕带式压力容器以内筒最大漏检缺陷不扩展为适宜应力状态和合成状态下钢带等剪切应力缠绕的概念,并以此建立优化数学模型。结果表明:采用适应性随机搜索法计算容器绕层的内外半径和钢带缠绕参数,既能适当减薄壁厚,又能改善受力状态,达到经济安全的目的。     

扁平绕带式高压容器的预应力

本文对扁平绕带式高压容器中预应力的特点、计算方法及设计时怎样利用等问题作了深入的研究。     

自保护超高压容器的试验研究

介绍了一种超高压容器新结构。该结构具有单层整锻式容器和扁平绕带式容器的优点。试验结果与理论分析表明,缠绕的钢带层对内筒有止裂和安全保护作用。即使采用铸铁之类的脆性材料作内筒,其破坏也仅是一条裂缝玻口而不发生爆破。     

聚乙烯燃气管道电熔接头熔区应力分析

电熔焊接是聚乙烯管道最常用的连接方法之一,电熔接头的设计对管道系统安全至关重要。电熔接头焊接界面应力分布的准确分析是电熔接头设计的基础。采用理论公式推导和有限元分析相结合的方法,研究电熔接头在内压、轴向力和温度变化作用下的应力分布情况,发现接头焊接界面应力分布呈现中间小、两边大的规律。定义端部应力集中系数为界面峰值应力与平均应力的比值,分析得到应力集中系数随熔区长度的关系,结果可为基于内压与轴向力的电熔接头熔区设计提供理论参考。     

铝内胆复合材料储氢瓶爆破压力与疲劳寿命关系研究

针对在铝内胆复合材料储氢瓶（又称为“III型储氢瓶”）设计阶段难以根据设计的气瓶爆破压力和疲劳寿命确定内胆厚度和纤维应力比的问题,研究了III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系。首先,构建了III型储氢瓶的有限元计算模型,提出了基于有限元的气瓶爆破压力和疲劳寿命的预测方法,分析了在内胆厚度和纤维应力比两个因素影响下III型储氢瓶的应力分布状态。其次,研究了内胆厚度和纤维应力比对III型储氢瓶爆破压力和疲劳寿命的影响规律,结果表明：在一定的内胆厚度和纤维应力比范围内,增大内胆厚度,气瓶爆破压力提升较小;增大纤维应力比,则气瓶爆破压力提升较大;III型储氢瓶对数疲劳寿命与内胆厚度和纤维应力比均基本呈线性关系。最后,基于纤维缠绕压力容器爆破压力计算公式和III型储氢瓶对数疲劳寿命拟合关系式,得到了不同条件下III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系式。研究结果可为III型储氢瓶结构的优化设计提供参考。     

压力容器的防爆抑爆和在线安全监控技术及自保护绕层

在分析压力容器特点和现有保护技术的基础上，根据压力容器安全运行的技术关键，提出了具有将压力容器的承压和保护功能在结构上融为一体的自保护绕层技术，理论分析和试验结果表明，采用该技术能改变容器的破坏形态，消除介质泄漏引起的严重后果，实现在线安全监控。     

钢丝缠绕增强塑料复合管短期爆破压力试验研究

采用力平衡法推导出钢丝缠绕增强塑料复合管常温下短期爆破压力计算公式。开展复合管短期爆破压力试验研究，得到20种型号复合管短期爆破压力试验结果。计算值与实验值相对误差在-11．9％～7．4％内，相对误差平均值为-1.5％。结果表明，所推导的公式具有较高的计算精度，能准确预测钢丝缠绕增强塑料复合管短期爆破压力，用于强度优化设计。     

大型氨合成塔双锥密封过程的数值模拟

通过建立一大型氨合成塔封头法兰双锥环密封结构的三维有限元分析模型，得到预紧和正常操作两种工况下密封面上的垫片应力，并探讨了双锥环内侧与顶盖圆柱面之间径向间隙对密封性能和双锥环应力的影响。有限元结果表明：封口直径为2230mm的双锥结构参照GB150进行设计，其密封性能能够得到保证。