【摘要】： 鞍座是臥式容器中一種最常用的支座型式,主要用來承受容器及容器內(nèi)物料的重量、固定臥式容器位置并使容器在操作過程中保持穩(wěn)定。鞍座分為帶加強墊板和不帶加強墊板兩種類型,設(shè)置加強墊板對降低臥式容器鞍座處筒體的峰值應(yīng)力具有一定的效果。然而,以往在對筒體應(yīng)力研究中一般將鞍座進行簡化處理,并將鞍座與筒體看作一個整體,由此影響了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且對于鞍座的研究也是只注重鞍座的包角、鞍座的寬度以及鞍座腹板和筋板的厚度等因素而忽略了對加強墊板結(jié)構(gòu)尺寸的研究。 本文在分析計算中對臥式容器鞍座采用真實建模,鞍座結(jié)構(gòu)尺寸參考鞍式支座標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4712.1-2007中的相關(guān)規(guī)定,以加強墊板的外伸包角角度以及加強墊板厚度為變量,針對加強墊板與筒體之間不同的連接方式,系統(tǒng)研究了加強墊板尺寸參數(shù)對筒體上應(yīng)力與位移的影響規(guī)律。在計算模擬過程中建立了三類計算模型:一類是全焊接模型,結(jié)果表明全焊接模型中在鞍座處筒體外徑上存在著較高的局部應(yīng)力突變;另一類是全接觸模型,此模型中在筒體內(nèi)徑上存在著較高的局部應(yīng)力突變;在前兩類模型結(jié)果對比分析基礎(chǔ)上建立了幾種不同的局部焊接模型,通過對比分析,提出了有效降低筒體峰值應(yīng)力的局部焊接模型的焊點位置和尺寸。 本文還對全接觸模型中加強墊板與筒體之間的接觸力進行了研究,得到了加強墊板上摩擦應(yīng)力和接觸壓力的大小和分布規(guī)律。
【圖文】：

第一章 文獻綜述座、使用具有外伸包角的加強墊板或增大鞍座的半徑。柔性鞍座是指具有一定柔度的鞍座。通常的臥式容器受到的內(nèi)壓和靜水壓均勻的，由于鞍座具有一定的剛度，并且鞍座之間具有一定的距離從而會上產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中。通過使用柔性鞍座可以在一定程度上解決這個為筒體在很高的峰值應(yīng)力作用下產(chǎn)生局部變形，而柔性鞍座會隨之也發(fā)，，這樣變形得到釋放，就可以降低筒體的峰值應(yīng)力。K．Magnucki 和 P．Stasiewicz 等人系統(tǒng)的研究了柔性鞍座[6]。他們通過限元方法對壓力容器由于鞍座幾何參數(shù)的影響而產(chǎn)生的應(yīng)力進行了仔細(xì)，得出了在最小的應(yīng)力集中下的最佳鞍座形狀和位置。第二個方法就是使用鞍座加強墊板，并且加強墊板要有一定的外伸角度，1，這種方法可以擴展加強墊板與筒體的接觸面積，這是工程上常用的方法

圖 1-2 加強墊板與筒體之間以一定的初始間隙配合圖Fig. 1-2 The loose fitting between saddle top plate and vessel但是不能無限的增加鞍座半徑，隨著鞍座半徑的增加，當(dāng)鞍座邊角處的峰值應(yīng)力與反向彎曲應(yīng)力相等時，就會達到一個轉(zhuǎn)變點。此時的鞍座半徑就是最佳半徑，對應(yīng)的間隙就可以認(rèn)為是最佳初始間隙。因為在極限的情況下，鞍座半徑增加的太大，會使鞍座與筒體在鞍座邊角處分離，接觸區(qū)域在鞍座邊角的下邊，這時會在接觸區(qū)域產(chǎn)生比反向彎曲應(yīng)力更大的應(yīng)力，所以這種情況應(yīng)該避免�？紤]到這個原因，應(yīng)該給鞍座半徑規(guī)定一個上限，使得受載的筒體與鞍座至少是保持相接觸的。1.3 對臥式容器鞍座支撐研究的三個階段在研究加強墊板與筒體的接觸問題上，近幾十年來，經(jīng)歷了三個主要的階段：半經(jīng)驗公式階段、理論研究階段、有限元模擬階段。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH123.4

【參考文獻】

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本文編號：2599053