本文以分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),對(duì)某些典型壓力容器部件進(jìn)行理論分析并進(jìn)行彈塑性有限元計(jì)算。本課題主要做了以下研究工作:首先,根據(jù)經(jīng)典力學(xué)原理,對(duì)典型壓力容器部件進(jìn)行分析,討論壓力容器應(yīng)力分類的原則及評(píng)定準(zhǔn)則。第二,用ANSYS軟件對(duì)這些壓力容器部件進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化并建立有限元模型,確定其各種參數(shù)及工況,對(duì)所研究的壓力容器部件進(jìn)行彈性應(yīng)力分析,分別得到結(jié)構(gòu)的一次總體薄膜應(yīng)力,一次局部薄膜應(yīng)力,一次彎曲應(yīng)力,二次應(yīng)力及峰值應(yīng)力的相應(yīng)值。第三,用ANSYS軟件對(duì)以上壓力容器部件進(jìn)行彈塑性分析以確定自限性的應(yīng)力。最后,將解析解、彈性及彈塑性的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較、分析,得出明確的結(jié)論。根據(jù)以上分析,用有限元進(jìn)行壓力容器的分析設(shè)計(jì)時(shí),只要模型參數(shù)準(zhǔn)確,網(wǎng)格密度恰當(dāng),有限元用線性化處理的結(jié)果完全可以滿足相應(yīng)應(yīng)力分類的要求。ANSYS中的線性化工具完全可以方便地用于壓力容器的強(qiáng)度評(píng)定。本文還討論了有限元網(wǎng)格密度和結(jié)構(gòu)幾何模型對(duì)計(jì)算結(jié)果及應(yīng)力分類的影響。本文的研究結(jié)果將對(duì)用有限元進(jìn)行壓力容器的分析設(shè)計(jì)和應(yīng)力評(píng)估有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

微元力平衡關(guān)系

第四章典型承壓結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析這個(gè)聯(lián)系薄膜應(yīng)力嘰·嘰和壓力p的方程稱為微元平衡方程。此式由拉普拉斯(uPlace)首先導(dǎo)出，故又稱為拉普拉斯方程。微元力平衡關(guān)系如圖4一2所示�！璊‘才?家r孤翼、六沂一:一了一盡咦、濟(jì)，、落、“愜事“娜鉚:鬢‘卿妙Z今一，\膝鏡粼脂哭圖4一2微元力平衡關(guān)系Fig.4· 2EquilibriumrelationshiPoftheinfinitesimalforee(2)區(qū)域平衡方程F=阮氣嘰 tsin切(4一2)式中F—壓力所產(chǎn)生的軸向合力;爪—平行圓半徑;切—法線與回轉(zhuǎn)軸所夾的角。此式稱為殼體的區(qū)域平衡方程式。通過(guò)式(4一2)可求得嘰，代入式(4一1)可解出嘰。部分殼體的力平衡關(guān)系如圖4一3所示。

助應(yīng)變和位移之間的幾何關(guān)系以及應(yīng)力和應(yīng)變之間的物理關(guān)系，才能由撓度微分方程求解所有內(nèi)力，這是應(yīng)用有力矩理論求解殼體彎曲問(wèn)題的基本方法。圓柱殼的內(nèi)力分量如圖4一4所示.、書葬少卜一幾誦草，奮典、卜辦一考片-、、入、;l域瓜一/必。·。、、耘r丫今外鉀叨踢如廠\了冷矢髦仁輸翼終灸粼激欺秘碑方公髓圖4一4內(nèi)力分量Fig.4· 4InternalforceeomPonents

【參考文獻(xiàn)】：
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