發(fā)布時間：2017-05-05 20:14

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)變強化型低溫移動式容器強度與疲勞壽命有限元分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：應(yīng)變強化技術(shù)運用于移動式低溫液體運輸車具有良好的經(jīng)濟性,但是經(jīng)過應(yīng)變強化處理后的罐車在使用過程中的安全性是工程界十分關(guān)心的問題。本文以應(yīng)變強化型移動罐車的奧氏體不銹鋼內(nèi)容器為研究對象,采用有限元數(shù)值分析的方法,對內(nèi)容器在靜態(tài)操作、加速、減速、顛簸四個常見的運輸工況下的結(jié)構(gòu)強度,以及使用過程中結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)的疲勞壽命進行了分析研究。得到的主要結(jié)論如下： (1)移動式容器內(nèi)罐體在進行應(yīng)變強化處理過程中,鼓脹變形主要發(fā)生在遠離結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)的筒節(jié)處。存在加強圈、支撐墊板等附件的筒節(jié)在整個應(yīng)變強化過程中應(yīng)變很小,沒有明顯的外形尺寸變化。 (2)對結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域的疲勞分析表明,由于應(yīng)變強化后存在殘余應(yīng)力,接管區(qū)域以及封頭和筒體過渡段的交變應(yīng)力強度幅都小于奧氏體不銹鋼的許用交變應(yīng)力強度幅194MPa,均能滿足容器反復(fù)充裝過程中安全性。 (3)容器經(jīng)過應(yīng)變強化處理后,由于殘余應(yīng)力的存在,結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)的交變應(yīng)力強度幅要小于沒有經(jīng)過應(yīng)變強化處理的交變應(yīng)力強度幅,說明應(yīng)變強化處理提高了這些區(qū)域的抗疲勞失效能力。 (4)經(jīng)過應(yīng)變強化工藝之后,移動罐車奧氏體不銹鋼內(nèi)罐體在四種常見的工況下,筒體部分跨中截面應(yīng)力在220MPa左右,封頭部分平均應(yīng)力在130MPa左右,都小于應(yīng)變強化使材料許用應(yīng)力提高到273MPa之后的強度要求。上下支撐的結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)域產(chǎn)生局部過大峰值應(yīng)力,一些部位的Tresca應(yīng)力值超過了273MPa。借助分析設(shè)計的方法,對這些應(yīng)力較大截面進行應(yīng)力分類校核,結(jié)果能夠滿足分析設(shè)計強度要求。
【關(guān)鍵詞】：應(yīng)變強化 移動式容器 有限元分析 結(jié)構(gòu)強度 疲勞壽命
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH49
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 奧氏體不銹鋼應(yīng)變強化技術(shù)10-11
• 1.3 低溫移動式壓力容器11-13
• 1.3.1 移動式壓力容器的分類12
• 1.3.2 低溫移動式容器貯罐的幾何結(jié)構(gòu)12-13
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5 有限元數(shù)值分析方法14-16
• 1.5.1 有限單元法14-15
• 1.5.2 ANSYS軟件介紹15-16
• 1.6 研究內(nèi)容和技術(shù)路線16-17
• 1.6.1 研究內(nèi)容16
• 1.6.2 研究方法16-17
• 第二章 移動式容器應(yīng)變強化過程的有限元數(shù)值分析17-28
• 2.1 前言17
• 2.2 移動式容器內(nèi)罐體有限元分析模型的建立17-21
• 2.2.1 容器的結(jié)構(gòu)參數(shù)17
• 2.2.2 容器鋼板的材料參數(shù)17-18
• 2.2.3 有限元分析前處理18-21
• 2.2.4 應(yīng)變強化計算過程以及邊界條件假設(shè)21
• 2.3 內(nèi)罐體在強化壓力下的有限元分析21-23
• 2.4 內(nèi)罐體強化壓力卸載后的有限元分析23-25
• 2.5 內(nèi)罐體重新加載到工作壓力后的有限元分析25-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 結(jié)構(gòu)不連續(xù)區(qū)的疲勞強度分析28-43
• 3.1 前言28-29
• 3.1.1 疲勞分析的相關(guān)假設(shè)28
• 3.1.2 疲勞分析方法28-29
• 3.2 疲勞強度計算與分析29-32
• 3.2.1 疲勞計算模型及計算說明29-30
• 3.2.2 疲勞分析部位在交變應(yīng)力區(qū)間下的應(yīng)力強度30-32
• 3.3 工藝人孔焊接區(qū)疲勞強度分析32-38
• 3.3.1 強化壓力卸載后工藝人孔焊接區(qū)的應(yīng)力分析33-35
• 3.3.2 重新加載到工作壓力下工藝人孔焊接區(qū)的應(yīng)力分析35-37
• 3.3.3 工藝人孔焊接區(qū)彈塑性對比分析結(jié)果37
• 3.3.4 工藝人孔焊接區(qū)疲勞壽命評定37-38
• 3.4 封頭與筒體連接過渡段的疲勞強度分析38-41
• 3.4.1 強化壓力卸載后封頭筒體過渡段的應(yīng)力分析38-39
• 3.4.2 重新加載到工作壓力下封頭筒體過渡段的應(yīng)力分析39-40
• 3.4.3 封頭筒體過渡段對比彈塑性分析結(jié)果40-41
• 3.4.4 封頭與筒體過渡段的疲勞壽命評定41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 應(yīng)變強化型移動式容器在不同工況下的強度分析43-58
• 4.1 前言43
• 4.2 四種工況下的邊界條件說明43-46
• 4.3 不同運輸工況下數(shù)值模擬分析46-49
• 4.3.1 靜態(tài)操作工況下有限元分析46-47
• 4.3.2 以1g加速度顛簸上沖工況下有限元分析47
• 4.3.3 以2g加速度行駛工況下有限元計算結(jié)果47-48
• 4.3.4 以加速度g作減速制動時有限元計算結(jié)果48-49
• 4.4 計算結(jié)果討論與分析49-56
• 4.4.1 強度校核依據(jù)49-50
• 4.4.2 對上支撐的應(yīng)力強度分析50-53
• 4.4.3 下支撐應(yīng)力強度分析53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第五章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 總結(jié)58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李兆慈,徐烈,張潔,孫恒;LNG槽車貯槽絕熱結(jié)構(gòu)設(shè)計[J];天然氣工業(yè);2004年02期

2 葛軍龍,陳連善;氣液兩用槽車設(shè)計制造中應(yīng)著重考慮的一些問題[J];深冷技術(shù);2005年04期

  本文關(guān)鍵詞：應(yīng)變強化型低溫移動式容器強度與疲勞壽命有限元分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：347033