焊制三通管件塑性極限載荷的有限元分析
本文關鍵詞:焊制三通管件塑性極限載荷的有限元分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:三通是管道系統中重要的元件,其合理性設計和完整性評估是保證管道系統安全運行必不可少的內容,但近幾年來國內外工程界對含缺陷壓力管道安全評估技術的研究僅限于直管段和含裂紋缺陷的三通,沒有涉及到含局部減薄的三通,而且即使是對無缺陷三通的研究也很不完善。由于管道三通的破壞常表現為塑性失效,因此系統地分析無缺陷和含缺陷三通的極限載荷并建立相應的工程計算方法就成為其完整性評定技術的關鍵。本文內容作為國家“十五”科技攻關項目的一部分,以數值計算、理論分析為手段開展了無缺陷和含局部減薄缺陷焊制三通的塑性極限載荷研究,主要研究內容和結論如下: 1、建立了內壓作用下無缺陷和含缺陷三通的三維有限元模型,分別找到了無缺陷和含缺陷三通的最佳網格密度。 2、建立了無缺陷和含缺陷三通的塑性極限內壓數據庫,從而為無缺陷和含缺陷三通工程估算式的提出提供了基礎數據。 3、簡化了無缺陷和含缺陷三通塑性極限內壓的影響因素,研究探討了局部減薄尺寸對含缺陷三通塑性極限內壓的影響規(guī)律。 4、提出了無缺陷和含缺陷三通塑性極限內壓的工程估算式。
【關鍵詞】:塑性極限載荷 焊制三通 有限元法 局部減薄缺陷
【學位授予單位】:北京化工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2003
【分類號】:TG401
【目錄】:
- 摘 要3-4
- ABSTRACT4-6
- 主要符號表6-10
- 第1章 緒論10-25
- 1.1 選題背景10-11
- 1.2 三通的概述11-13
- 1.2.1 管道三通的幾個專用術語說明11-12
- 1.2.2 管道三通與容器接管的區(qū)別12-13
- 1.2.3 三通的分類13
- 1.3 無缺陷三通強度研究進展13-18
- 1.3.1 國外研究進展13-15
- 1.3.2 國內研究進展15-18
- 1.4 含缺陷三通強度研究進展18-23
- 1.4.1 國外相關的研究進展19-21
- 1.4.2 國內研究成果21-23
- 1.5 存在的問題及本文研究的內容23-25
- 1.5.1 存在的問題23
- 1.5.2 本文的研究內容23-25
- 第2章 三通塑性極限載荷的有限元計算方法25-34
- 2.1 引言25
- 2.2 有限元方法及有限元分析軟件介紹25-27
- 2.2.1 有限元方法簡介25-26
- 2.2.2 有限元軟件簡介26-27
- 2.3 三通塑性極限載荷的有限元分析技術27-33
- 2.3.1 有限元軟件及分析方法27
- 2.3.2 有限元模型及材料假設27-28
- 2.3.3 單元類型和單元數量的選擇28-29
- 2.3.4 載荷及約束條件29-30
- 2.3.5 有限元分析中極限載荷的確定方法30-31
- 2.3.6 前處理程序的開發(fā)31-33
- 2.4 結論33-34
- 第3章 無缺陷焊制三通的塑性極限內壓數值分析34-44
- 3.1 引言34
- 3.2 無缺陷焊制三通有限元模型的建立34-36
- 3.2.1 坐標系及單位制的確立及實體模型的建立34
- 3.2.2 網格的劃分及單元數目的確定34-36
- 3.2.3 載荷及約束的施加36
- 3.3 無缺陷焊制三通失效特征分析36-37
- 3.4 無缺陷焊制三通塑性極限內壓影響因素的簡化37-38
- 3.5 無缺陷焊制三通塑性極限內壓數據庫的建立38-39
- 3.6 無缺陷焊制三通塑性極限內壓工程估算式39-40
- 3.7 本文計算結果與現有公式的比較40-43
- 3.8 結論43-44
- 第4章 含底部局部減薄三通的塑性極限內壓數值分析44-69
- 4.1 引言44-45
- 4.2 含底部局部減薄三通有限元模型的建立45-47
- 4.3 含局部減薄缺陷三通失效模式分析47-49
- 4.4 含局部減薄缺陷三通變形特征分析49-50
- 4.5 含缺陷焊制三通塑性極限內壓影響因素的簡化50-60
- 4.5.1 局部減薄尺寸對塑性極限內壓的影響51-56
- 4.5.2 含缺陷三通本身尺寸對塑性極限內壓的影響56-60
- 4.6 含缺陷焊制三通塑性極限內壓數據庫的建立60-65
- 4.7 含缺陷焊制三通塑性極限工程估算式65-67
- 4.8 結論67-69
- 第5章 結論與展望69-72
- 5.1 本文的主要工作69-70
- 5.2 本文主要的研究成果70-71
- 5.3 展望71-72
- 參考文獻72-76
- 致 謝76-77
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄77
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本文編號:448213
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