整體多層夾緊式高壓容器預(yù)應(yīng)力研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-18 11:33
整體多層夾緊式高壓容器是一種使各包扎層板縱、環(huán)焊縫均錯(cuò)開(kāi)的新型多層結(jié)構(gòu),它除具有多層包扎式容器所具有的優(yōu)點(diǎn)外,另一突出優(yōu)點(diǎn)是避免了對(duì)容器的制造質(zhì)量和安全有重要影響的深環(huán)焊縫,極大的減少了高壓容器的薄弱環(huán)節(jié),提升了容器的承載能力和安全系數(shù),同時(shí)還具有機(jī)械化程度高,加工制造方便的優(yōu)勢(shì)。由于整體多層夾緊式高壓容器的安全性和制造的方便性,它受到國(guó)內(nèi)外的高度重視,但其在包扎制造過(guò)程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力對(duì)容器使用過(guò)程的影響研究還很不完善,迄今為止,包扎制造過(guò)程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力并沒(méi)有得到很好地利用。因此,開(kāi)展整體多層夾緊式高壓容器預(yù)應(yīng)力的研究和建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法對(duì)其工程應(yīng)用具有重要的意義。本文以彈塑性理論為基礎(chǔ),構(gòu)建了整體多層結(jié)構(gòu)壓力容器內(nèi)筒與層板的力學(xué)模型,深入分析并提煉得到影響預(yù)應(yīng)力的主要因素,研究包扎夾緊力與預(yù)應(yīng)力的關(guān)系,揭示多層包扎容器預(yù)應(yīng)力分布的一般規(guī)律;通過(guò)數(shù)值模擬和對(duì)整體多層包扎容器的水壓試驗(yàn)和爆破試驗(yàn)研究,探討了超水壓試驗(yàn)與層間預(yù)應(yīng)力的關(guān)系,為整體多層夾緊式高壓容器預(yù)應(yīng)力的合理應(yīng)用建立完整的理論體系。本文的主要工作和結(jié)論如下:1)建立了整體多層夾緊式壓力容器的包扎夾緊力學(xué)模型,研究得...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:151 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 整體多層夾緊式高壓容器概述
1.1.1 高壓容器發(fā)展概述
1.1.2 高壓容器結(jié)構(gòu)型式
1.2 整體多層夾緊式高壓容器研究文獻(xiàn)綜述
1.2.1 壓力容器理論研究綜述
1.2.2 壓力容器強(qiáng)度理論研究綜述
1.2.3 壓力容器接觸理論研究綜述
1.2.4 國(guó)外壓力容器研究綜述
1.2.5 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述評(píng)述
1.3 研究的目的和意義
1.4 論文研究的主要內(nèi)容
1.5 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 整體多層夾緊式高壓容器預(yù)應(yīng)力解析分析
2.1 預(yù)應(yīng)力解析計(jì)算
2.1.1 厚壁高壓容器理論概述
2.1.2 包扎結(jié)構(gòu)力學(xué)模型
2.1.3 多層結(jié)構(gòu)參數(shù)探討
2.2 包扎夾緊力解析計(jì)算
2.2.1 層板包扎應(yīng)力上限
2.2.2 層板包扎應(yīng)力下限
2.2.3 多層包扎預(yù)應(yīng)力分布
2.3 整體多層夾緊式高壓容器強(qiáng)度分析
2.3.1 強(qiáng)度理論概述
2.3.2 整體多層結(jié)構(gòu)容器的強(qiáng)度核算(彈性失效)
2.3.3 整體多層結(jié)構(gòu)容器的爆破壓力計(jì)算(爆破失效)
2.3.4 整體多層結(jié)構(gòu)容器的極限載荷與安定分析
2.4 層板接觸力學(xué)模型
2.4.1 接觸壓力的簡(jiǎn)易計(jì)算模型
2.4.2 局部接觸力學(xué)模型
2.5 超水壓試驗(yàn)理論
2.5.1 超水壓試驗(yàn)原理
2.5.2 基于預(yù)應(yīng)力的超水壓試驗(yàn)壓力范圍
2.6 本章小結(jié)
第三章 整體多層夾緊式高壓容器接觸應(yīng)力的數(shù)值計(jì)算
3.1 數(shù)值計(jì)算概述
3.2 有限元計(jì)算
3.2.1 有限單元法理論
3.2.2 有限元計(jì)算軟件
3.3 接觸應(yīng)力數(shù)值計(jì)算
3.3.1 局部接觸力學(xué)模型數(shù)值計(jì)算
3.3.2 整體多層夾緊結(jié)構(gòu)接觸應(yīng)力數(shù)值計(jì)算
3.3.3 整體多層夾緊容器超水壓試驗(yàn)數(shù)值計(jì)算
3.4 本章小結(jié)
第四章 整體多層夾緊式高壓容器試驗(yàn)應(yīng)力分析
4.1 試驗(yàn)應(yīng)力分析原理與器材
4.1.1 試驗(yàn)應(yīng)力分析概述
4.1.2 應(yīng)變電測(cè)法原理
4.1.3 試驗(yàn)應(yīng)力測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)操作問(wèn)題
4.2 層板包扎夾緊應(yīng)力測(cè)試
4.2.1 試驗(yàn)概述
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3 整體多層夾緊式高壓容器超水壓試驗(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)概述
4.3.2 環(huán)氧樹(shù)脂密封制作
4.3.3 試驗(yàn)應(yīng)力結(jié)果及分析
4.4 整體多層夾緊式高壓容器破壞(爆破)試驗(yàn)
4.4.1 試驗(yàn)裝置
4.4.2 破壞試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)述及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 整體多層夾緊式高壓容器的對(duì)比分析
5.1 對(duì)比分析概述
5.2 與國(guó)內(nèi)外的研究對(duì)比
5.3 解析值數(shù)值解實(shí)測(cè)值對(duì)比
5.4 本章結(jié)論
結(jié)論和展望
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層包扎容器筒體預(yù)應(yīng)力分析計(jì)算方法[J]. 何慶中,袁宏遠(yuǎn),王勇勤,嚴(yán)興春,石艷. 化工機(jī)械. 2010(02)
[2]多層壓力容器的研究及其進(jìn)展[J]. 李南京,朱孝欽,宋鵬云,胡明輔,王堅(jiān),郭春義. 化工機(jī)械. 2008(06)
[3]基于接觸非線性的螺釘標(biāo)準(zhǔn)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 龐保強(qiáng),楊洪波,劉通通. 計(jì)算機(jī)仿真. 2008(06)
[4]整體多層包扎式高壓容器應(yīng)力狀態(tài)研究進(jìn)展[J]. 張羽翔,王堅(jiān),宜飛遠(yuǎn),宋鵬云,朱孝欽,胡明輔. 化工機(jī)械. 2008(02)
[5]ANSYS在低溫壓力容器應(yīng)力分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 丁昌,汪榮順. 低溫與超導(dǎo). 2007(06)
[6]壓力容器筒體與補(bǔ)強(qiáng)圈間接觸特性的研究[J]. 李磊,吳本華,桑芝富. 機(jī)械強(qiáng)度. 2007(06)
[7]圓柱殼開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的彈性和彈塑性有限元分析[J]. 金建新,梁利華,高增梁. 壓力容器. 2007(09)
[8]超高壓密封件有限元分析研究[J]. 費(fèi)國(guó)標(biāo),劉正林,海鵬洲,嚴(yán)國(guó)平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2006(06)
[9]某多層包扎氮?dú)鈨?chǔ)罐的應(yīng)力分析及安全評(píng)定[J]. 陸曉燕,金偉婭,高增梁,竺國(guó)榮,黃宏彪,董紹平,華海平. 壓力容器. 2006(12)
[10]基于等強(qiáng)度理論的縮套超高壓缸改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 張于賢. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(S1)
博士論文
[1]超高壓容器中的自增強(qiáng)理論的研究及應(yīng)用[D]. 張于賢.重慶大學(xué) 2005
碩士論文
[1]整體多層夾緊式高壓容器超壓處理研究[D]. 劉斯嘉.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3145400
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
第一章 緒論
1.1 整體多層夾緊式高壓容器概述
1.1.1 高壓容器發(fā)展概述
1.1.2 高壓容器結(jié)構(gòu)型式
1.2 整體多層夾緊式高壓容器研究文獻(xiàn)綜述
1.2.1 壓力容器理論研究綜述
1.2.2 壓力容器強(qiáng)度理論研究綜述
1.2.3 壓力容器接觸理論研究綜述
1.2.4 國(guó)外壓力容器研究綜述
1.2.5 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述評(píng)述
1.3 研究的目的和意義
1.4 論文研究的主要內(nèi)容
1.5 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 整體多層夾緊式高壓容器預(yù)應(yīng)力解析分析
2.1 預(yù)應(yīng)力解析計(jì)算
2.1.1 厚壁高壓容器理論概述
2.1.2 包扎結(jié)構(gòu)力學(xué)模型
2.1.3 多層結(jié)構(gòu)參數(shù)探討
2.2 包扎夾緊力解析計(jì)算
2.2.1 層板包扎應(yīng)力上限
2.2.2 層板包扎應(yīng)力下限
2.2.3 多層包扎預(yù)應(yīng)力分布
2.3 整體多層夾緊式高壓容器強(qiáng)度分析
2.3.1 強(qiáng)度理論概述
2.3.2 整體多層結(jié)構(gòu)容器的強(qiáng)度核算(彈性失效)
2.3.3 整體多層結(jié)構(gòu)容器的爆破壓力計(jì)算(爆破失效)
2.3.4 整體多層結(jié)構(gòu)容器的極限載荷與安定分析
2.4 層板接觸力學(xué)模型
2.4.1 接觸壓力的簡(jiǎn)易計(jì)算模型
2.4.2 局部接觸力學(xué)模型
2.5 超水壓試驗(yàn)理論
2.5.1 超水壓試驗(yàn)原理
2.5.2 基于預(yù)應(yīng)力的超水壓試驗(yàn)壓力范圍
2.6 本章小結(jié)
第三章 整體多層夾緊式高壓容器接觸應(yīng)力的數(shù)值計(jì)算
3.1 數(shù)值計(jì)算概述
3.2 有限元計(jì)算
3.2.1 有限單元法理論
3.2.2 有限元計(jì)算軟件
3.3 接觸應(yīng)力數(shù)值計(jì)算
3.3.1 局部接觸力學(xué)模型數(shù)值計(jì)算
3.3.2 整體多層夾緊結(jié)構(gòu)接觸應(yīng)力數(shù)值計(jì)算
3.3.3 整體多層夾緊容器超水壓試驗(yàn)數(shù)值計(jì)算
3.4 本章小結(jié)
第四章 整體多層夾緊式高壓容器試驗(yàn)應(yīng)力分析
4.1 試驗(yàn)應(yīng)力分析原理與器材
4.1.1 試驗(yàn)應(yīng)力分析概述
4.1.2 應(yīng)變電測(cè)法原理
4.1.3 試驗(yàn)應(yīng)力測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)操作問(wèn)題
4.2 層板包扎夾緊應(yīng)力測(cè)試
4.2.1 試驗(yàn)概述
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.3 整體多層夾緊式高壓容器超水壓試驗(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)概述
4.3.2 環(huán)氧樹(shù)脂密封制作
4.3.3 試驗(yàn)應(yīng)力結(jié)果及分析
4.4 整體多層夾緊式高壓容器破壞(爆破)試驗(yàn)
4.4.1 試驗(yàn)裝置
4.4.2 破壞試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)述及結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 整體多層夾緊式高壓容器的對(duì)比分析
5.1 對(duì)比分析概述
5.2 與國(guó)內(nèi)外的研究對(duì)比
5.3 解析值數(shù)值解實(shí)測(cè)值對(duì)比
5.4 本章結(jié)論
結(jié)論和展望
創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附錄
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多層包扎容器筒體預(yù)應(yīng)力分析計(jì)算方法[J]. 何慶中,袁宏遠(yuǎn),王勇勤,嚴(yán)興春,石艷. 化工機(jī)械. 2010(02)
[2]多層壓力容器的研究及其進(jìn)展[J]. 李南京,朱孝欽,宋鵬云,胡明輔,王堅(jiān),郭春義. 化工機(jī)械. 2008(06)
[3]基于接觸非線性的螺釘標(biāo)準(zhǔn)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J]. 龐保強(qiáng),楊洪波,劉通通. 計(jì)算機(jī)仿真. 2008(06)
[4]整體多層包扎式高壓容器應(yīng)力狀態(tài)研究進(jìn)展[J]. 張羽翔,王堅(jiān),宜飛遠(yuǎn),宋鵬云,朱孝欽,胡明輔. 化工機(jī)械. 2008(02)
[5]ANSYS在低溫壓力容器應(yīng)力分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 丁昌,汪榮順. 低溫與超導(dǎo). 2007(06)
[6]壓力容器筒體與補(bǔ)強(qiáng)圈間接觸特性的研究[J]. 李磊,吳本華,桑芝富. 機(jī)械強(qiáng)度. 2007(06)
[7]圓柱殼開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)的彈性和彈塑性有限元分析[J]. 金建新,梁利華,高增梁. 壓力容器. 2007(09)
[8]超高壓密封件有限元分析研究[J]. 費(fèi)國(guó)標(biāo),劉正林,海鵬洲,嚴(yán)國(guó)平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2006(06)
[9]某多層包扎氮?dú)鈨?chǔ)罐的應(yīng)力分析及安全評(píng)定[J]. 陸曉燕,金偉婭,高增梁,竺國(guó)榮,黃宏彪,董紹平,華海平. 壓力容器. 2006(12)
[10]基于等強(qiáng)度理論的縮套超高壓缸改進(jìn)設(shè)計(jì)[J]. 張于賢. 中國(guó)機(jī)械工程. 2006(S1)
博士論文
[1]超高壓容器中的自增強(qiáng)理論的研究及應(yīng)用[D]. 張于賢.重慶大學(xué) 2005
碩士論文
[1]整體多層夾緊式高壓容器超壓處理研究[D]. 劉斯嘉.華南理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3145400
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