橢圓封頭容器大開孔平齊接管邊界效應(yīng)分析

在薄殼理論分析基礎(chǔ)上進(jìn)一步采用數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯E圓封頭上大開孔接管問題進(jìn)行研究,對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)值仿真分析數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,指出連接焊縫質(zhì)量對于結(jié)構(gòu)加強(qiáng)效應(yīng)具有重要作用,同時(shí)對良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工提出了建議,并指出根據(jù)焊縫尺寸對理論解進(jìn)行修正的方法。

本文運(yùn)用有限元分析方法,對橢圓封頭開孔接管結(jié)構(gòu)的局部應(yīng)力進(jìn)行了分析,以彈性應(yīng)力分析和塑性失效準(zhǔn)則、彈塑性失效準(zhǔn)則為基礎(chǔ),真實(shí)準(zhǔn)確地對該局部的應(yīng)力強(qiáng)度進(jìn)行了安全評定。

---------------------------------精選公文范文-------------------------- ----------------精選公文范文---------------- 1 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 各位讀友大家好，此文檔由網(wǎng)絡(luò)收集而來，歡迎您下載，謝謝 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭ehadn 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭ehadn*+2倍直邊+ 厚度+加工余量 碟形封頭代號(hào)dh標(biāo)準(zhǔn) jb/t4729-94參數(shù)：r＝r＝h＝下料尺 寸：＝+2h 淺碟形封頭下料公式：dp＝ +2h+20h＝ 球形封頭展開尺寸：+2δn+80 1)橢圓封頭下料公式： d展=+2h+20或d展=+2h+20 d展=+2h+20 r=didi:內(nèi)徑h:拱高 r=dis:壁厚 h=dih:直邊高 2)淺碟封頭下料公式

對橢圓封頭徑向多接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元強(qiáng)度分析。在評定應(yīng)力強(qiáng)度時(shí)采用設(shè)計(jì)壓力載荷進(jìn)行分析,在分析疲勞強(qiáng)度時(shí)采用疲勞應(yīng)力幅進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上運(yùn)用疲勞累積損傷理論得出該結(jié)構(gòu)滿足疲勞設(shè)計(jì)要求的結(jié)論。通過算例詳細(xì)介紹了該分析方法的實(shí)施過程。

封頭面積怎么算 發(fā)表于:2009-10-2314:27:56 封頭面積公式： s=πr[r+h1×c+2h] 其中r=di/2h1=h-h標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭c=0.760346 公稱直徑 dn=di/mm 曲面深度 hi/mm 直邊高度h(mm) 254050 內(nèi)表面積s/m2,容積v/m3 svsvsv 300750.120.005 350880.160.008 4001000.200.012 4501130.250.016 5001250.310.0210.330.024 5501380.370.0280.400.031 6001500.440.0350.470.040 6501630.510.0440.540.049 7001750.590.055

目的對橢圓封頭接管結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評定,并給出改進(jìn)結(jié)構(gòu)。方法采用材料力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)的附加載荷;采用有限元方法建立結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算模型,應(yīng)用ansys軟件進(jìn)行計(jì)算;根據(jù)應(yīng)力分類概念和分析設(shè)計(jì)原理進(jìn)行安全評定。結(jié)果得到了結(jié)構(gòu)所受的附加載荷和接管區(qū)的詳盡應(yīng)力場,給出了強(qiáng)度評定結(jié)果。結(jié)論原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能滿足強(qiáng)度要求,需改進(jìn)。

熱壓制是壓力容器封頭制造中常見的工藝之一。對不銹鋼橢圓封頭,其壓制工藝過程特殊。通過一次質(zhì)量事故分析,提出了不銹鋼橢圓封頭熱壓制過程中影響裂紋形成的因素。

沖壓是通過模具對板料施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得一定尺寸,形狀和性能的零件的加工方法。沖壓加工的應(yīng)用范圍很廣,不僅能制造很小的儀表零件,也能制造如汽車大梁等大型零件;不僅能制造一般精度和形狀的零件,而且也能制造精密且復(fù)雜形狀的零件。沖壓件在形狀和尺寸精度方面互換性較好,可以滿足一般的裝配使用要求,并且經(jīng)過塑性變形,金屬的內(nèi)部組織得到改善,機(jī)械強(qiáng)度有所提高,具有重量輕,剛度好,精度高和外表光滑美觀等特點(diǎn)。這種加工方法,在加工壓力容器的配件上應(yīng)用甚廣。

秦皇島煙草機(jī)械有限責(zé)任公司是國家煙草機(jī)械定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)之一,主要生產(chǎn)煙絲處理段的各種產(chǎn)品。應(yīng)用膨脹煙絲是實(shí)現(xiàn)卷煙降焦的最佳措施之一,煙絲填充值

針對橢圓封頭水平接管部位的強(qiáng)度評定和加強(qiáng)效果研究,采用有限元法建立了接管部位的應(yīng)力計(jì)算模型,運(yùn)用anasys程序進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,應(yīng)用分析設(shè)計(jì)原理對接管部位的強(qiáng)度進(jìn)行了強(qiáng)度評定,最后根據(jù)接管部位的應(yīng)力分布特點(diǎn),對接管部位的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過應(yīng)力計(jì)算和強(qiáng)度分析可見,合理的加強(qiáng)后,接管部位的局部應(yīng)力明顯降低,加強(qiáng)效果顯著,強(qiáng)度滿足要求。

在對橢圓封頭上接管載荷狀態(tài)分析的基礎(chǔ)上,對橢圓封頭和接管的連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)提出了幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;然后對所有設(shè)計(jì)的幾種連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu),應(yīng)用有限元方法建立計(jì)算模型,應(yīng)用ansys軟件進(jìn)行了應(yīng)力計(jì)算,得到了幾種連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的詳盡應(yīng)力場;在對應(yīng)力計(jì)算結(jié)果分析的基礎(chǔ)上,對所設(shè)計(jì)的幾種結(jié)構(gòu),從結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、材料的節(jié)省以及加工制造的難易等幾方面進(jìn)行了綜合的分析和對比,最終給出了一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)和制作簡便的封頭-接管連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭尺寸 公稱直徑dnmm曲面高度h1mm直邊高度h2mm內(nèi)表面積am2容積vm3 30075250.1210.00530 (350)88250.1600.00802 400100 250.2040.0115 400.2230.0134 (450)112 250.2540.0158 400.2750.0183 500125 250.3090.0213 400.3330.0242 500.3490.0262 (550)137 250.3700.0277 400.3960.0313 500.4130.0336 600150 250.4360.0352 400.4640.0396 500.4830.0425 (650)162 250.5

碳素鋼高合金鋼 ﹍32.8 443.8 ﹍54.8 665.8 ﹍76.8 887.8 ﹍98.9 ﹍33.7 445.0 ﹍56.3 667.6 ﹍78.9 8810.3 ﹍911.6 ﹍34.8 446.4 ﹍58.0 669.7 ﹍711.4 8813.1 ﹍914.8 101018.0 121221.9 141425.8 161629.8 ﹍35.9 447.9 ﹍510.0 6612.0 ﹍714.1 8816.2 ﹍918.3 101022.1 121226.8 141431.6 161636.4 181841.4 ﹍37.2 449.6 ﹍512.1 6614.6 ﹍717.1 8819.6 ﹍922

為了設(shè)計(jì)化工容器上常見的橢圓封頭/接管連接結(jié)構(gòu),根據(jù)設(shè)計(jì)條件提出了3種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案.采用有限元法,運(yùn)用ansys軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算,得到了3種結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布.通過對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和加工簡便性的綜合分析,給出了一個(gè)最佳的橢圓封頭的連接加強(qiáng)結(jié)構(gòu).

46810121416182022242628303234 d外h外 13333224221218226223220217214 15940255252250257254251248246 21955327324322329326323320318 27368392389386394391388385382 32581454452449456453450448445 37794517514511518516513510507524522 426107576573570577574572569566583580 d內(nèi)h內(nèi) 30075434436438450452454456458480 35088494

46810121416182022242628303234 d外h外 13333224221218226223220217214 15940255252250257254251248246 21955327324322329326323320318 27368392389386394391388385382 32581454452449456453450448445 37794517514511518516513510507524522 426107576573570577574572569566583580 d內(nèi)h內(nèi) 30075434436438450452454456458480 35088494

封頭下料尺寸表 直邊高度25落料尺寸直邊高度40落料尺寸 內(nèi)徑dg 曲面 高度壁厚3～8毫米壁厚10～16毫米 10025190 15037.5236263 20050300330 25062.5355385 30075420450 35087.5480510 400100543573 450112.5615645 500125685715 550137.5732762 600150795830 直邊高度25落料尺寸直邊高度40落料尺寸內(nèi)徑 dg 曲面 高度3456810121416 650163873873873873873910910910910 700175920920920920930950

文獻(xiàn)[1]根椐cd13a1.4—85結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定,對標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭非徑向接管伸出長度的計(jì)算作了較為精確的理論推導(dǎo),如圖1所示,其式為:

采用有限元法對大型厚壁橢圓封頭的一次和多次熱沖壓成形工藝進(jìn)行數(shù)值模擬。對比分析厚壁封頭在兩種成形工藝下的壓機(jī)成形載荷和封頭成形壁厚的差異,并研究不同凹模直徑對封頭多次成形載荷和壁厚的影響。研究結(jié)果表明,多次熱沖壓可以有效地降低封頭的成形載荷60%左右。多次熱沖壓封頭壁厚比一次成形稍有減薄,但最大減薄率為5.9%,在合理要求范圍內(nèi)。通過與相近規(guī)格封頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比,壁厚分布規(guī)律相一致,因此能夠達(dá)到較好地預(yù)測成形的目的。

本文分別采用以彈性分析為基礎(chǔ)的應(yīng)力分類法及塑性分析法對橢圓封頭多孔補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,依據(jù)jb4732-1995進(jìn)行強(qiáng)度校核。結(jié)果表明,應(yīng)力分類法由于難以區(qū)分一次應(yīng)力和二次應(yīng)力,為安全起見需增加接管和封頭的厚度。而塑性分析法得到唯一的結(jié)構(gòu)塑性極限載荷,設(shè)計(jì)載荷不超過極限載荷的2/3,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核通過。在彈性分析應(yīng)力分類較復(fù)雜的情況下,塑性分析計(jì)算結(jié)果唯一,不會(huì)因設(shè)計(jì)者的水平不同而產(chǎn)生較大誤差,值得推廣。

就壓力容器封頭設(shè)計(jì)中應(yīng)注意到的幾個(gè)問題進(jìn)行了討論。

針對標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭強(qiáng)度計(jì)算中幾個(gè)參數(shù)選取的常見問題，從實(shí)際，理論上加以分析，提出了自己的看法。