本文關(guān)鍵詞：CNG氣瓶彈性力學(xué)分析與形狀優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 高壓氣瓶 薄殼理論 應(yīng)力狀態(tài) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 數(shù)值模擬

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，壓力容器廣泛應(yīng)用于電力、石油化工、輕工、紡織、冶金、機(jī)械、交通、采礦、醫(yī)藥等行業(yè)部門及日常生活中。由于壓力容器工作時(shí)承受不同的壓力載荷及局部應(yīng)力比較復(fù)雜、接觸腐蝕性介質(zhì)、高溫或深冷等因素的共同作用，因此，壓力容器是一種比較容易發(fā)生事故的特種設(shè)備。高壓氣瓶就是壓力容器中的一種，也是容易發(fā)生事故的一種特種設(shè)備。為了保障人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全，高壓氣瓶的失效研究具有非常重要的意義。高壓氣瓶的承壓研究是高壓氣瓶失效研究的一個(gè)重要方面，對(duì)于高壓氣瓶的安全評(píng)定具有重要的意義。 本課題是CNG氣瓶彈性力學(xué)分析與形狀優(yōu)化，其中包含高壓氣瓶的承壓性能研究。本課題采用薄殼理論對(duì)球形底、碟形底高壓氣瓶的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了理論推導(dǎo)，，并運(yùn)用Abaqus有限元分析軟件對(duì)CNG325-65-20型號(hào)球形底高壓氣瓶、CNG406-100-20型號(hào)碟形底高壓氣瓶和WZA267-70-15型號(hào)凹形底高壓氣瓶的承壓性能進(jìn)行了數(shù)值模擬。另外對(duì)高壓氣瓶的封頭進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸方面的優(yōu)化，使得WZA267-70-15型號(hào)高壓氣瓶的凹形底封頭部分的受力變好，壁厚減薄，高壓氣瓶的整體重量減輕。
【關(guān)鍵詞】：高壓氣瓶 薄殼理論 應(yīng)力狀態(tài) 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH49
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 高壓氣瓶的發(fā)展9-11
• 1.2.1 鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶的發(fā)展9-10
• 1.2.2 鋁合金無(wú)縫氣瓶的發(fā)展10
• 1.2.3 復(fù)合材料氣瓶的發(fā)展10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 壓力容器承壓研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化12-13
• 1.5 課題來(lái)源及研究的目的和意義13-14
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 高壓氣瓶的應(yīng)力分析15-38
• 2.1 薄殼理論概述15-18
• 2.1.1 無(wú)矩理論的基本方程15-18
• 2.1.2 無(wú)矩理論的應(yīng)用條件18
• 2.2 高壓氣瓶筒體部分的應(yīng)力分析18-20
• 2.3 球形封頭的應(yīng)力狀態(tài)分析20-24
• 2.3.1 球形封頭的無(wú)矩應(yīng)力狀態(tài)分析20
• 2.3.2 球形封頭與筒體連接處的力學(xué)分析20-24
• 2.4 橢球形封頭的應(yīng)力狀態(tài)分析24-27
• 2.4.1 橢球形封頭的無(wú)矩應(yīng)力狀態(tài)分析24-26
• 2.4.2 橢球形封頭與筒體連接處的應(yīng)力分析26-27
• 2.5 碟形封頭的力學(xué)分析27-34
• 2.5.1 殼Ⅰ的力學(xué)分析28
• 2.5.2 殼Ⅱ的力學(xué)分析28
• 2.5.3 殼Ⅰ和殼Ⅱ連接部分的力學(xué)分析28-31
• 2.5.4 碟形封頭與筒體連接部分的力學(xué)分析31-34
• 2.6 瓶口部分的應(yīng)力分析34-37
• 2.7 本章小結(jié)37-38
• 第3章 高壓氣瓶的有限元分析38-50
• 3.1 有限元簡(jiǎn)介38-39
• 3.1.1 有限元的基本思想38
• 3.1.2 有限元的基本計(jì)算步驟38-39
• 3.2 高壓氣瓶有限元分析39-49
• 3.2.1 建立有限元模型39-44
• 3.2.2 高壓氣瓶有限元計(jì)算結(jié)果44-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第4章 凹形底封頭的應(yīng)力分析及優(yōu)化50-57
• 4.1 凹形底封頭的應(yīng)力狀態(tài)分析50-54
• 4.1.1 轉(zhuǎn)角半徑 R1對(duì)凹形底應(yīng)力狀態(tài)的影響51-52
• 4.1.2 著地段厚度 H1對(duì)凹形底部分的應(yīng)力狀態(tài)的影響52-53
• 4.1.3 底中心厚度 H2對(duì)凹形底部分應(yīng)力狀態(tài)的影響53-54
• 4.2 高壓氣瓶凹形底部分的結(jié)構(gòu)優(yōu)化54-56
• 4.2.1 ANSYS Workbench 介紹54-55
• 4.2.2 凹形底部分的結(jié)構(gòu)優(yōu)化55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果62-63
• 致謝63-64
• 作者簡(jiǎn)介64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：515250