本文關(guān)鍵詞：大型多鞍座臥式容器的分析計算

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【摘要】：隨著近年來化工、冶金、船舶等行業(yè)的發(fā)展,大型多鞍座臥式容器作為化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的場所,越來越多的應(yīng)用于石油化工當(dāng)中。由于多鞍座臥式容器總長較長,直徑較大,如何保證其安全運行一直是人們關(guān)注的課題,但對于鞍座以及載荷不均勻分布的多鞍座設(shè)備的校核到目前為止我國并沒有出臺相對完善的國家標(biāo)準(zhǔn),它的設(shè)計方法相對保守,材料浪費量較大。 本論文對一個典型的大型多鞍座臥式容器進行了詳細的分析,包括以下內(nèi)容： (1)采用有限元的方法校核大型多鞍座臥式容器在外壓工況下的強度以及穩(wěn)定性； (2)計算了大型多鞍座臥式容器滿水工況下的應(yīng)力分布。首先采用經(jīng)典力學(xué)理論對大型多鞍座臥式容器進行受力分析,再依據(jù)JB/T4731-2005《鋼制臥式容器》對其進行應(yīng)力分析以及強度校核。由于經(jīng)典力學(xué)的方法采用了較多的經(jīng)驗系數(shù),故為保證設(shè)備的安全性,在采用經(jīng)典力學(xué)方法的同時,本論文還通過大型通用有限元軟件ANSYS建立了大型多鞍座臥式容器的有限元模型并依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對其進行強度校核。 (3)采用經(jīng)典力學(xué)以及有限元兩種方法分別對大型多鞍座臥式容器進行應(yīng)力分析,通過分析比較兩種方法的差異以及優(yōu)劣性。 (4)分析了大型多鞍座臥式容器鞍座參數(shù)對設(shè)備應(yīng)力分布的影響。本文主要涉及端部鞍座距封頭的距離以及鞍座的包角兩個方面的分析。
【關(guān)鍵詞】：多鞍座臥式容器 強度校核 穩(wěn)定性校核
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH49
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-20
• 1.1 課題來源和研究目的16
• 1.2 大型多鞍座臥式容器的分析計算概述16-19
• 1.2.1 大型多鞍座臥式容器概述16-17
• 1.2.2 鞍式支座及加強筋概述17-18
• 1.2.3 多鞍座臥式容器設(shè)計方法概述18-19
• 1.3 本論文研究內(nèi)容19
• 1.4 本課題的難點19-20
• 第二章 大型多鞍座臥式容器技術(shù)資料20-28
• 2.1 大型多鞍座臥式容器結(jié)構(gòu)和計算參數(shù)20-22
• 2.1.1 多鞍座臥式容器結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.2 材料屬性21-22
• 2.1.3 工況分析22
• 2.2 有限元理論概述22-24
• 2.2.1 應(yīng)力強度和穩(wěn)定性校核依據(jù)22
• 2.2.2 穩(wěn)定性概述22-24
• 2.3 多支座經(jīng)典力學(xué)理論概述24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 大型多鞍座臥式容器外壓工況下的有限元計算28-42
• 3.1 大型多鞍座臥式容器穩(wěn)定性計算28-32
• 3.1.1 幾何模型以及有限元模型28-29
• 3.1.2 載荷與位移邊界條件29-30
• 3.1.3 FEA結(jié)果30-32
• 3.2 大型多鞍座臥式容器的強度計算32-41
• 3.2.1 幾何模型以及有限元模型32-33
• 3.2.2 載荷與位移邊界條件33
• 3.2.3 FEA結(jié)果33-38
• 3.2.4 應(yīng)力評定結(jié)果38
• 3.2.5 加強筋校核38-41
• 3.3 本章小結(jié)41-42
• 第四章 大型多鞍座臥式容器滿水工況下的經(jīng)典力學(xué)計算42-60
• 4.1 大型多鞍座臥式容器基本參數(shù)42-43
• 4.2 大型多鞍座臥式容器總體受力分析43-44
• 4.3 連續(xù)梁問題的求解44-46
• 4.4 梁內(nèi)的剪力和彎矩46-47
• 4.5 大型多鞍座臥式容器中的各項應(yīng)力計算及強度校核47-58
• 4.5.1 第一段筒體各項應(yīng)力評定47-51
• 4.5.2 第二段到第六段筒體各項應(yīng)力評定51-53
• 4.5.3 第七段筒體各項應(yīng)力評定53-54
• 4.5.4 第八段及第九段筒體各項應(yīng)力評定54-56
• 4.5.5 第十段筒體各項應(yīng)力評定56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-60
• 第五章 大型多鞍座臥式容器滿水工況下的有限元計算60-72
• 5.1 大型多鞍座臥式容器有限元模型60-63
• 5.1.1 有限元模型60-61
• 5.1.2 網(wǎng)格劃分61-63
• 5.2 大型多鞍座臥式容器應(yīng)力強度校核63-69
• 5.2.1 載荷與位移邊界條件63-65
• 5.2.2 FEA結(jié)果65-69
• 5.3 應(yīng)力評定結(jié)果69
• 5.4 加強筋校核69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 經(jīng)典力學(xué)與有限元方法的優(yōu)劣對比72-86
• 6.1 經(jīng)典力學(xué)的方法72-75
• 6.1.1 支反力以及彎矩72-74
• 6.1.2 第一個鞍座處筒體的各項應(yīng)力值74-75
• 6.2 有限元方法75-82
• 6.2.1 支反力以及彎矩76-78
• 6.2.2 第一個鞍座處筒體的各項應(yīng)力值78-82
• 6.3 兩種方法的區(qū)別與優(yōu)劣82-85
• 6.3.1 支反力以及彎矩82-84
• 6.3.2 各個應(yīng)力值84-85
• 6.4 本章小結(jié)85-86
• 第七章 鞍座參數(shù)對大型多鞍座臥式容器應(yīng)力分布的影響86-96
• 7.1 端部鞍座位置的影響86-91
• 7.1.1 軸向應(yīng)力86-89
• 7.1.2 周向應(yīng)力89-90
• 7.1.3 切向剪應(yīng)力90-91
• 7.2 鞍座包角的影響91-94
• 7.2.1 軸向應(yīng)力91-92
• 7.2.2 周向應(yīng)力92-93
• 7.2.3 切向剪應(yīng)力93-94
• 7.3 本章小結(jié)94-96
• 第八章 結(jié)論與展望96-98
• 8.1 結(jié)論96-97
• 8.2 展望97-98
• 參考文獻98-100
• 致謝100-102
• 作者及導(dǎo)師簡介102-104
• 附表104-105

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