分析过程和计算结果可为试验和生产Baidu Nhomakorabea供一定的参考和依据。
参考文献[1]温洁明,等.压力容器开孔接管区的有限元分析和实验研究装备制造技术2006,4:27. [2]郑津洋,董其伍,桑芝富.过程设备设计北京;化学工业出版社,2001.8 82. [3]石亦平,周玉蓉,等.ABAQUS有限元分析实例详解;机械工业出版社,2006.7 2. [4] JB4732—1995《钢制压力容器—分析设计标准》. [5]贺匡国.压力容器分析设计基础北京:机械工业出版社,1995 26.钢制压力容器用封头_标准综述标准规范《钢制压力容器用封头》标准综述ReviewontheVessel合肥通用机械研究所王冰李春瑶李景辰武汉科技大学孙瑛本文从编制思路、标准特点和与国外同类标准的差异以及各类封头内表面积、容积、质量计算等方面对JB4746《钢制压力容器用封头》进行了介绍、分析与评价。
该封头接管处的主要参数如表1.根据结构与载荷的对称性,取该结构的1/2进行分析,简图及分析中的取用尺寸见图1,分析工况见表2。
2.网格划分与加载考虑设备结构与载荷存在对称性,模型中采用了设备结构的一半,并施加力与力矩的载荷均为实际载荷的一半进行三维静态应力分析。
关键词:钢制压力容器封头标准1引言封头是压力容器重要的受压元件,其质量直接关系到压力容器的安全性。
自60年代开始,我国陆续制定了一些封头标准,有的业已经过修订,如按结构型式分类的JB576—64《碟形封头》、JB/T4737—95《椭圆形封头》、JB/T4738—95《90°折边锥形封头》、JB/T4739—95《60°折边锥形封头》和按成形方式分类的JB/T4729—94《旋压封头》。
2编制思路如上所述,我国现有的封头标准,是按结构型式(椭圆形、碟形、锥形)、成形方式(冲压、旋压)的不同,而分别制订的,这不仅造成不同标准封头质量要求不完全一致的不合理现象,同时也给标准封头的选用、标准的修订带来某些困难。
其次,以往的封头标准都是仅与GB150《钢制压力容器》配套的,即只考虑了按规则设计的封头的制造、检验与验收要求,而我国早在1995年就完成了压力容器基础标准的双轨制(GB150与JB4732),缺少与分析设《钢制压力容器─分析设计标准》计相配套的封头标准,不能不说是我国压力容器标准化工作的一大缺憾。
为了揭示压力容器开孔接管区的受力特性和应力分布规律,笔者对某受外载影响的压力容器的锥形封头大开孔接管区进行了有限单元法分析并对其进行了应力强度评定。
二、模型的有限元分析1.分析情况简介由于常规设计中发现超出常规计算范围的接管情况,故对其结构采用有限元分析方法进行了静态应力分析与强度评定。
从图5中的应力强度云图以及表3中的数据还可以清楚地知道,筒体与接管连接的区域是容器中应力高强度区,也是容器最容易出现破坏的地方,因此在设计、制造过程中应保证该处的尺寸。
另外,几何形状或尺寸的突然改变是产生应力集中的主要原因之一,因此,在筒体与接管连接处应尽量采用圆弧或经形状优化的特殊曲线过渡以减少该处出的应力。
再次,GB150属强制性标准,而根据GB150编制并与之配套的封头标准,却是指导(推荐)性的,这显然是不合理的,也难以保证封头这一重要受压元件的质量。
由于几何形状及尺寸的突变,受内压壳体与接管连接处附近的局部范围内会产生较高的不连续应力,引起开孔附近区域应力集中,在容器上造成局部高应力,从而影响容器的整体承载能力,该部位很有可能成为设备的破坏源,因此对开孔接管部位作详细的应力分析和强度评定是确保压力容器安全运行必不可少的内容。
尤其在压力容器封头上的接管的结构更为复杂,开孔大小、位置以及受力情况往往超出了常规设计的范围。
这些标准对我国压力容器用封头的设计、制造、检验和验收,都起到过十分重要的作用,但也存在着分类方法不统一、标准内容相互不协调等问题。
1999年5月~2000年9月,根据全国压力容器标准化技术委员会(容标委)标准制修订计划要求,容标委制造分会组织合肥通用机械研究所、岳阳石油化工总厂机械厂、齐鲁石油化工公司机械厂、宜兴北海封头有限公司等单位共同制订了取代上述封头标准的统一的压力容器用封头标准,这就是JB4746《钢制压力容器用封头》。
模型中约束了对称面上的Z向位移,考虑到与结构连接的法兰具有较大的刚性,上截面为刚体耦合式加载各方向的力与载荷。
考虑到连接件的情况给上下表面提供了较大的刚度,下表面约束全位移,上表面约束Y向位移,如图3。
压力容器封头接管大开孔ABAQUS有限元分析摘要:在封头大开孔范围超出常规设计要求同时具有接管外载荷的情况下,通过ABAQUS对压力容器开孔接管区进行了有限元应力分析,得到了其受力特性和应力分布规律,并对其进行了应力强度评定。
关键词:压力容器接管有限元分析强度评定一、引言压力容器是核工业、石油化工、轻工、电厂、化学化工、制药等工业生产中广泛使用的设备,由于各种工艺和结构上的要求,常常需要在压力容器上开孔并安装接管[1]。
分析采用ABAQUS提供的带沙漏控制的,采用减缩积分的线性差值八节点六面体单元C3D8R,进行计算。
三、有限元计算结果分析及强度评定根据应力处理线的划定原则,针对筒体和接管连接区在应力强度相对大的位置共做出应力处理路径,如图5中直线中的应力路径的SⅡ、SⅣ、SⅤ的值来看,筒体与接管连接的区域能满足强度要求。开云体育 开云平台开云体育 开云平台开云体育 开云平台开云 开云体育开云 开云体育