【摘要】：目前,帶接管的圓柱殼是壓力容器與管道系統(tǒng)中最常用的結(jié)構(gòu)之一,廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,如管道運(yùn)輸系統(tǒng)、原子動力工程、石油化工、航空航天以及建筑等。但由于其結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)、制造方法及施加載荷種類的變化,使得開孔-接管區(qū)變形和局部應(yīng)力場的計(jì)算變得十分復(fù)雜。因而,針對該結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的系統(tǒng)化分析研究具有十分重要的工程意義,并且有關(guān)該領(lǐng)域的研究工作從上世紀(jì)五十年代起已成為壓力容器技術(shù)界共同關(guān)注的問題之一。 由于結(jié)構(gòu)連接處的幾何不連續(xù)性,不同的載荷作用(內(nèi)壓、外壓、瞬間載荷以及溫度)會導(dǎo)致局部應(yīng)力并伴隨著很高的應(yīng)力集中。另外,在連接處焊接和探傷的難度較大,導(dǎo)致該區(qū)域成為整個結(jié)構(gòu)的危險點(diǎn)和破壞源。本文通過試驗(yàn)和三維有限元分析方法,研究了內(nèi)壓作用下帶徑向接管的圓柱殼結(jié)構(gòu),得到了該結(jié)構(gòu)的塑性失效規(guī)律、極限載荷、爆破壓力及爆破失效位置。 本研究主要包括以下幾方面的內(nèi)容: 1.在內(nèi)壓作用下,對接管位置不同的圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)研究,測定結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的應(yīng)變值,通過繪制載荷-應(yīng)變曲線研究其極限壓力。 2.采用ANSYS 仿真軟件,建立與試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗤Y(jié)構(gòu)參數(shù)的容器模型,進(jìn)行三維非線性有限元分析,獲得相應(yīng)的分析結(jié)果。 3.從應(yīng)力集中系數(shù)、極限壓力、爆破壓力和爆破失效位置四個方面對有限元計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析。 4.在分析比較的基礎(chǔ)上,得到帶接管的圓柱形殼體結(jié)構(gòu)爆破壓力及爆破失效位置的確定方法。并根據(jù)不同接管位置對爆破壓力和爆破失效位置的影響,得到可用于工程實(shí)際的結(jié)論。 通過上述研究得出以下主要結(jié)論: 1.確定結(jié)構(gòu)在內(nèi)壓作用下的極限壓力及爆破壓力,三維非線性有限元方法是一種可行的方法。 2.在內(nèi)壓作用下,接管與殼體相貫區(qū)是危險區(qū)域,接管-殼體縱向截面為危險截面。
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH49
【圖文】：

圖 2-10 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)照片F(xiàn)ig.2-10 The photo of data acquisition system2.2.4 數(shù)據(jù)采集軟、硬件 電阻應(yīng)變片本試驗(yàn)采用浙江黃巖測試儀器廠生產(chǎn)的 BX120-4AA 型應(yīng)變電阻片，阻值9.9±0.2Ω，靈敏系數(shù)為 2.08±1%，柵長×柵寬為 4×2mm。 數(shù)據(jù)采集軟件在試驗(yàn)過程中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和管理，將各數(shù)據(jù)信息有條理地反饋驗(yàn)者，這就要求有相應(yīng)的軟件支持。在本試驗(yàn)中對系統(tǒng)采用 YJ-33 接口軟-33 接口軟件是 YJ-33 型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀配帶的數(shù)據(jù)記錄軟件，它通過自動設(shè)置能將應(yīng)變儀采集到的應(yīng)變值自動存儲到計(jì)算機(jī)內(nèi)，便于以后的數(shù)據(jù)分析算，其主要的運(yùn)行界面如圖 2-11 所示。

圖 2-11 YJ-33 接口軟件運(yùn)行界面Fig.2-11 Running interface of YJ-33 progra座之前，先將應(yīng)變片粘貼好，以避免過程如下：片處金屬表面的鐵銹后，再用粗砂紙金屬光澤，盡量不留凹坑和因焊渣而位置及附近的金屬表面，以達(dá)到去油位置，用劃針在金屬表面輕輕劃線，

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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3 王妍;錢才富;司俊;顧福明;張亞余;羅曉明;;環(huán)焊縫含不同心缺陷壓力管道的極限載荷分析[J];化工設(shè)備與管道;2011年04期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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本文編號：2722786