大開孔斜接管內(nèi)壓容器的極限載荷研究
本文關(guān)鍵詞:大開孔斜接管內(nèi)壓容器的極限載荷研究
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【摘要】:斜接管是壓力容器中不可缺少的一種結(jié)構(gòu),其合理性設(shè)計和安全評估是保證容器安全運行必不可少的內(nèi)容。由于高強度鋼的大量使用,塑性失效是接管的主要失效模式之一。近些年來國內(nèi)外已有眾多學(xué)者對接管的塑性極限展開大量試驗和模擬研究,但是大多局限于正交的小開孔率的圓柱體相慣接管,對具有傾斜角度、大開孔率的斜接管的研究較少。因此對大開孔率斜接管內(nèi)壓容器的極限載荷的研究有較高的工程意義。為探究對不同參數(shù)的大開孔率斜接管展開極限載荷分析,研究其規(guī)律。本文借助有限元分析軟件ANSYS做了如下工作:本文首先對比不同極限載荷的確定準(zhǔn)則,根據(jù)ASME的最新規(guī)定,采用“停機法”確定結(jié)構(gòu)的極限載荷,并驗證利用此方法求解結(jié)構(gòu)極限載荷的精度。表明通過“停機法”求解結(jié)構(gòu)的極限載荷是可行的,精度較高,滿足工程需求。利用“停機法”求解大開孔率斜接管內(nèi)壓容器的極限載荷,對斜接管的塑性失效過程進行研究,考察其整個失效過程的應(yīng)力、變形規(guī)律,以及屈服位置及其塑性區(qū)域的擴展規(guī)律。得到大開孔率斜接管內(nèi)壓容器在內(nèi)壓的作用下,塑性區(qū)域首先出現(xiàn)銳角側(cè)尖角內(nèi)壁,在屈服狀態(tài)下,斜接管發(fā)生明顯塑性變形,筒體發(fā)生徑向膨脹變形,接管發(fā)生徑向膨脹變形?疾煨苯庸艿母鱾參數(shù)變化及傾斜角度θ、厚度比t/T以及開孔率d/D的橫向?qū)Ρ葘π苯庸軜O限載荷的影響,總結(jié)其變化規(guī)律為斜接管的各個參數(shù)變化對斜接管的極限載荷有顯著影響。隨著傾斜角θ的增大,斜接管的極限載荷增大,同樣的,隨著厚度比t/T的增加,斜接管的極限載荷增加。而隨著開孔率d/D的增大,斜接管的極限載荷降低。
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH49
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,本文編號:1142018
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