發(fā)布時間：2017-06-03 16:20

  本文關(guān)鍵詞：帶加強圈外壓圓筒的穩(wěn)定性模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：加強圈可顯著提高外壓容器的強度、剛度和穩(wěn)定性,從而提高外壓容器的承載能力,減小容器壁厚。就帶加強圈外壓圓筒的設(shè)計,我國壓力容器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB150-2011《壓力容器》和JB4732-1995《鋼制壓力容器—分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》只給出一種加強圈的設(shè)計方法(即大加強圈的設(shè)計方法),而現(xiàn)行的ASME VIII-2《壓力容器建造另一規(guī)則》和EN13445《非直接接觸火焰壓力容器》則給出了大、小加強圈的設(shè)計方法。采用大、小加強圈的組合可以降低小加強圈間中斷尺寸,進一步減輕結(jié)構(gòu)重量,比我國標(biāo)準(zhǔn)先進�，F(xiàn)行ASME VIII-2《壓力容器建造另一規(guī)則》、API BULLETIN 2U《圓柱殼穩(wěn)定設(shè)計公報》以及EN13445《非直接接觸火焰壓力容器》中,對帶加強圈外壓圓筒的設(shè)計思路有所不同,它們的安全裕度(實際臨界壓力與標(biāo)準(zhǔn)計算得到的最大許用壓力的比值)也各不相同,本文分析了這些標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法的異同點,并與文獻中實驗值對比,計算分析了各標(biāo)準(zhǔn)的安全裕度。結(jié)果表明:EN13445的安全裕度平均值最小,ASME VIII-2的安全裕度平均值次之,API BULLETIN 2U的安全裕度平均值最大。就帶加強圈外壓圓筒,數(shù)值模擬分析是近年來出現(xiàn)的新的設(shè)計方法。本文引入簡化傅里葉級數(shù)法來描述圓筒初始幾何偏差,采用雙非線性模擬。模擬結(jié)果表明:簡化傅里葉級數(shù)法模擬得到的臨界壓力與文獻實驗值吻合,它們比值的平均值為1.080。而采用ANSYS軟件自帶的一致缺陷模態(tài)法,其模擬的得到的臨界壓力與實驗值比值的平均值為0.714�？梢�,本文引入的簡化傅里葉級數(shù)法是一種較為準(zhǔn)確的方法。實際工程中,存在不等距小加強圈和多級加強圈情況,這些情況的設(shè)計方法在標(biāo)準(zhǔn)中欠明確。為此,針對不等距小加強圈問題,本文討論了在小加強圈間筒體壁厚相等時,加強圈尺寸不同的情況,給出了公式設(shè)計方法,并用有限元模擬進行論證。針對多級加強圈問題,本文給出了三級(大中小)加強圈的設(shè)計方法,在兩級(大小)加強圈基礎(chǔ)上,再增加一級加強圈,能減小加強圈間筒體長度,從而顯著提高筒體臨界失穩(wěn)壓力。通過與簡化傅里葉級數(shù)法模擬對比可知,三級加強圈所預(yù)計的失穩(wěn)形式與模擬結(jié)果一致,具有足夠的安全裕度。
【關(guān)鍵詞】：加強圈 外壓穩(wěn)定 雙非線性 三級加強圈 不等距加強圈
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)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5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 論文背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 帶加強圈外壓圓筒穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.2 帶加強圈外壓圓筒設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本論文研究目標(biāo)及內(nèi)容18-19
• 第2章 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)計方法的比較和安全裕度分析19-35
• 2.1 各標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計方法介紹19-25
• 2.1.1 兩加強圈間筒體失穩(wěn)計算方法19-22
• 2.1.2 小加強圈設(shè)計計算方法22-24
• 2.1.3 大加強圈設(shè)計計算方法24-25
• 2.2 設(shè)計方法異同點比較分析25-26
• 2.3 安全裕度的分析26-34
• 2.3.1 計算算例30-31
• 2.3.2 計算結(jié)果及討論31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 帶加強圈外壓圓筒非線性模擬分析35-43
• 3.1 ANSYS雙非線性模擬方法35-39
• 3.1.1 有限元模型36-37
• 3.1.2 初始幾何模型及求解步驟37-39
• 3.2 ANSYS有限元模擬結(jié)果討論39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 第4章 不等距小加強圈的模擬與分析43-51
• 4.1 不等距小加強圈情況分析43-44
• 4.2 不等距加強圈計算方法44-45
• 4.3 不等距加強圈算例45-47
• 4.4 有限元模擬47-48
• 4.4.1 有限元模型及求解步驟47-48
• 4.4.2 有限元模擬結(jié)果48
• 4.5 結(jié)果討論48-50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第5章 三級加強圈設(shè)計計算方法構(gòu)想及模擬分析51-64
• 5.1 API BULLETIN 2U標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計思路51-52
• 5.2 三級加強圈計算方法構(gòu)想52-57
• 5.2.1 預(yù)測筒體失穩(wěn)應(yīng)力52-54
• 5.2.2 塑性修正系數(shù)54
• 5.2.3 加強圈尺寸規(guī)定54-55
• 5.2.4 許用應(yīng)力55
• 5.2.5 實際應(yīng)力計算55-57
• 5.3 三級加強圈計算算例57-60
• 5.4 有限元模擬分析60-61
• 5.5 結(jié)果討論61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-64
• 第6章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 符號說明66-68
• 附錄A68-69
• 附錄B69-82
• 附錄C82-91
• 附錄D91-99
• 參考文獻99-102
• 致謝102-103
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果103

【相似文獻】

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本文編號：418650