本文關鍵詞：鋼制低溫壓力容器的安全與改進研究

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【摘要】：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，資源緊缺現(xiàn)狀越發(fā)明顯，安全、經(jīng)濟、節(jié)約的生成方式和提高資源利用率的發(fā)展目標已成為我們的意識。壓力容器憑其特有的優(yōu)勢被廣泛應用于工業(yè)界。由于其內(nèi)裝物和工作條件的特殊性，發(fā)生的安全事故往往造成難以預估的損失。因此，壓力容器的安全可靠性能備受關注，科學的結構設計、合理的材料使用、制造檢測工藝、安全分析理論、標準規(guī)范以及有效的分析手段等方面的研究，一直是學術界和工業(yè)界的活躍領域。 隨著以可持續(xù)發(fā)展的綠色環(huán)保理念引領推行的“氣代油”作為動力燃料時代的到來，盛裝LNG（液化天然氣）的壓力容器也必然突增。鑒于其本身特點和廣泛的使用領域，壓力容器的科學合理有效的設計和可靠的安全性能分析刻不容緩。 本文在這樣的背景下，以提高材料利用率和壓力容器的安全性能為目的，，使用分析設計方法對鋼制低溫壓力容器的結構受力安全進行評估。 論文對確定的研究對象以ANSYS軟件為數(shù)值分析手段，嚴格遵循力學基礎理論和工程現(xiàn)行標準規(guī)范進行分析設計。建立有效的有限元模型，對結構進行了靜載荷分析、撞擊慣性力作用分析、模態(tài)分析和地震譜分析等力學性能分析，在此分析結果上提出合理有效的結構改進建議。研究內(nèi)容依據(jù)以上分析內(nèi)容進行，并參考相關國家和行業(yè)標準規(guī)范，嚴格給定材料屬性參數(shù)，對分析結果進行應力分類，然后使用合理的應力評定準則對容器分析結果進行應力評定。根據(jù)標準中的應力評定準則，原結構方案滿足安全設計要求，但安全余量偏小。 由于應力分類中各類應力對壓力容器的破壞機理和危害程度不同，結合力學基礎理論，在原方案的分析結果上提出合理有效的結構改進建議，改進方案能夠有效改善壓力容器的力學性能。
【關鍵詞】：壓力容器 有限元 模態(tài)分析 譜分析 應力評定
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH49
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究壓力容器使用現(xiàn)狀10-11
• 1.3 國內(nèi)外壓力容器分析研究情況11-13
• 1.4 本文研究內(nèi)容13-14
• 2 理論基礎及結果評判依據(jù)14-19
• 2.1 基本理論14-16
• 2.2 有限元法16-17
• 2.3 結果評定方法17-19
• 3 參數(shù)確定及模型建立19-28
• 3.1 基本結構19-20
• 3.2 主要技術參數(shù)20
• 3.3 主要材料參數(shù)20-22
• 3.4 載荷情況22-23
• 3.5 有限元模型23-28
• 4 計算及結果分析28-56
• 4.1 靜力分析29-44
• 4.2 模態(tài)分析44-49
• 4.3 地震頻譜49-51
• 4.4 譜響應分析51-56
• 5 結構改進56-65
• 5.1 內(nèi)罐封頭壁厚調(diào)整56-58
• 5.2 內(nèi)罐筒體與封頭壁厚調(diào)整58-60
• 5.3 內(nèi)外筒支撐連接方式調(diào)整60-62
• 5.4 結構改進后的模態(tài)62-65
• 6 總結與展望65-69
• 6.1 總結65-66
• 6.2 展望66-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-72

【參考文獻】

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本文編號：593871