本文關(guān)鍵詞：蒸壓釜典型結(jié)構(gòu)的有限分析與優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 蒸壓釜 多支座結(jié)構(gòu) 齒嚙式快開結(jié)構(gòu) 風(fēng)險評估 有限元分析

【摘要】：蒸壓釜是一類應(yīng)用于多個領(lǐng)域的大型蒸養(yǎng)設(shè)備,但是由于結(jié)構(gòu)和工藝條件特殊等原因,蒸壓釜在生產(chǎn)過程中時常出現(xiàn)事故,給人民生命財產(chǎn)安全帶來極大的隱患。其中多支座結(jié)構(gòu)、齒嚙式快開結(jié)構(gòu)和安全聯(lián)鎖裝置是出現(xiàn)事故較多的位置。為此工程科研人員曾對其進(jìn)行大量研究,也取得了一定的成果,但是仍存在一些尚未解決的問題。比如,多支座結(jié)構(gòu)設(shè)計方面一直以來也沒有一個完整的設(shè)計方法；對于蒸壓釜結(jié)構(gòu)中的齒嚙式快開結(jié)構(gòu)部分往往忽視剛度校核；由于安全聯(lián)鎖裝置結(jié)構(gòu)龐雜、元件較多,加之人為誤操作導(dǎo)致事故頻發(fā),急需進(jìn)行對安全聯(lián)鎖裝置的風(fēng)險評估。鑒于此,本文針對蒸壓釜主體結(jié)構(gòu)中的多支座結(jié)構(gòu)、齒嚙式快開結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)研究,從安全評價角度對蒸壓釜進(jìn)行整體的風(fēng)險評估。本文以滿足強度、穩(wěn)定性和疲勞三方面校核為約束條件,綜合考慮了影響支座結(jié)構(gòu)設(shè)計的四方面主要因素進(jìn)行研究。利用有限元方法進(jìn)行大規(guī)模研究計算,得到了一套完整的蒸壓釜多支座結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。其中通過對材料、設(shè)計壓力、設(shè)備內(nèi)徑、筒體長度四方面因素的研究,本文主要解決了支座數(shù)量選擇問題,建立了蒸壓釜多支座數(shù)量選擇方法和壁厚補償方法。本文的研究成果為蒸壓釜支座數(shù)量的確定提供了理論依據(jù),彌補了這一領(lǐng)域的空白。本文利用有限元計算方法分別從強度、剛度、疲勞三個角度對蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的力學(xué)評定。本文研究了快開結(jié)構(gòu)不同嚙合狀態(tài)、不同齒形結(jié)構(gòu)對快開結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響,研究結(jié)果表明徑向錯動和周向錯動會使快開結(jié)構(gòu)的各項力學(xué)性能明顯惡化；本文對齒數(shù)和齒寬的研究表明,增加齒數(shù)和增加齒寬對結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能則有著明顯的改善。本文的研究結(jié)果充分說明了保證釜齒完全嚙合的重要性和定期矯正法蘭圓度的必要性,同時也對齒形結(jié)構(gòu)給出了合理化建議。本文采用故障類型和影響分析法結(jié)合風(fēng)險矩陣對蒸壓釜整體存在的風(fēng)險進(jìn)行評估,評估過程中綜合考慮到從加工設(shè)計、安裝制造、維護(hù)運行及操作等各個環(huán)節(jié)的失效形式,并對其發(fā)生機(jī)理和應(yīng)對措施進(jìn)行分析。形成了一套針對蒸壓釜的全面風(fēng)險評估方法。為蒸壓釜的風(fēng)險防范、事故處理預(yù)案制定提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：蒸壓釜 多支座結(jié)構(gòu) 齒嚙式快開結(jié)構(gòu) 風(fēng)險評估 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH49
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 課題來源及研究目的和意義14
• 1.2 蒸壓釜的結(jié)構(gòu)特點與工作原理14-16
• 1.3 蒸壓釜的國內(nèi)外研究進(jìn)展16-21
• 1.3.1 蒸壓釜多支座結(jié)構(gòu)設(shè)計理論發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展現(xiàn)狀19-20
• 1.3.3 蒸壓釜安全聯(lián)鎖裝置的發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容21-22
• 第二章 蒸壓釜多支座結(jié)構(gòu)有限元分析和支座布置方式的研究22-60
• 2.1 常規(guī)設(shè)計方法概述22-26
• 2.2 蒸壓釜多支座結(jié)構(gòu)的有限元分析26-38
• 2.2.1 蒸壓釜的基本參數(shù)26-27
• 2.2.2 基于分析設(shè)計方法對蒸壓釜多支座結(jié)構(gòu)的分析27-36
• 2.2.3 分析設(shè)計方法與常規(guī)設(shè)計方法的比較36-38
• 2.3 基于“綜合設(shè)計法”對蒸壓釜支座數(shù)量的選擇38-54
• 2.3.1 等間距布置下支座個數(shù)的選擇39-50
• 2.3.2 支座不等間距布置條件下支座排布的合理化建議50-54
• 2.4 對本文蒸壓釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究54-59
• 2.5 本章小結(jié)59-60
• 第三章 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的有限元分析與齒形優(yōu)化60-84
• 3.1 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)60-61
• 3.2 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)力學(xué)模型與受力分析61-63
• 3.3 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的有限元分析63-68
• 3.3.1 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的有限元模型的建立與約束條件的確立63-66
• 3.3.2 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的應(yīng)力評定66-68
• 3.4 蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)不同工作狀態(tài)下的力學(xué)研究68-76
• 3.4.1 釜齒周向錯動對強度、剛度和疲勞性能的影響69-73
• 3.4.2 釜齒徑向錯動對強度、剛度和疲勞性能的影響73-76
• 3.5 蒸壓釜齒形結(jié)構(gòu)優(yōu)化76-82
• 3.5.1 齒數(shù)對齒嚙式快開結(jié)構(gòu)性能的影響77-79
• 3.5.2 齒寬對齒嚙式快開結(jié)構(gòu)性能的影響79-82
• 3.6 本章小結(jié)82-84
• 第四章 蒸壓釜的整體設(shè)計及風(fēng)險評估84-100
• 4.1 實際蒸壓釜的整體設(shè)計84-85
• 4.2 蒸壓釜失效風(fēng)險評估分析85-97
• 4.2.1 蒸壓釜故障類型及影響分析86-95
• 4.2.2 蒸壓釜結(jié)構(gòu)失效風(fēng)險評估95-97
• 4.3 安全聯(lián)鎖裝置對快開結(jié)構(gòu)的改進(jìn)97-99
• 4.4 本章小結(jié)99-100
• 第五章 結(jié)論與展望100-102
• 5.1 結(jié)論100
• 5.2 展望100-102
• 參考文獻(xiàn)102-106
• 致謝106-108
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文108-110
• 作者和導(dǎo)師簡介110-111
• 附件111-112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1022026