本文關鍵詞：大型多鞍座支撐臥式容器應力分析與試驗研究

  更多相關文章： 多鞍座支撐臥式容器 三彎矩方程 Zick方法 試驗研究 不均勻沉降

【摘要】：隨著過程設備的大型化和建造技術的發(fā)展,超長型臥式容器越來越多,臥式容器的鞍座數目也在不斷增加,在長徑比較大的壓力容器中,尤其是壓力較小而直徑較大的薄壁容器,采用雙鞍座支撐臥式容器將會在跨中引起較大的撓度,進而需要增加容器的壁厚,若采用三鞍座或者多鞍座支撐結構,則會改善受力情況,降低材料成本,因此,多鞍座支撐臥式容器在工程上應用越來越廣泛。 本文對大型多鞍座支撐臥式容器進行了系統(tǒng)的應力分析與試驗研究,主要包括以下內容： 1.本文根據相關文獻和標準列出了大型多鞍座支撐臥式容器的一般設計方法和步驟。并以工程上某大型多鞍座支撐臥式容器為例,對其進行各項應力的計算和校核,在計算上驗證了采用Zick理論和三彎矩方程結合方法(簡稱“Zick方法”)的可行性。 2.在以上計算的基礎上,采用ANSYS軟件對該容器滿水工況進行應力分析,并與Zick方法的彎矩和支反力進行對比。同時,采用壓力容器分析設計方法,依據國內分析設計標準JB4732對該容器進行了校核。驗證了Zick方法準確性和安全性。 3.為進一步驗證Zick方法和有限元分析設計方法的安全性和可靠性,對該容器滿水工況進行了詳細的試驗研究和現場試驗,保證了容器的安全性,也再次驗證了Zick方法和有限元分析設計方法計算大型多鞍座支撐臥式容器的可行性和安全性。 4.針對多鞍座支撐臥式容器的基礎不均勻沉降問題,依據“有沉降的三彎矩方程”,結合有限元方法進行對比,驗證了“有沉降的Zick方法”求解不均勻沉降問題的可行性。也從根本上解釋了在鞍座不均勻布置或載荷不均勻時,Zick方法和有限元分析方法計算結果的差異。 5.以三鞍座支撐臥式容器為例,針對容器鞍座底部未沉降,而因各個鞍座載荷不均勻引起容器軸線發(fā)生沉降的情況,通過大量的數值計算和數據分析獲得了計算“容器軸線在鞍座處的沉降位移△'”的具體公式和相應圖表,并依據“有沉降的Zick方法”提出了計算的新思路,在工程上具有一定的推廣價值。
【關鍵詞】：多鞍座支撐臥式容器 三彎矩方程 Zick方法 試驗研究 不均勻沉降
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH49
【目錄】：

• 學位論文數據集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 符號說明14-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 概述16
• 1.2 多鞍座支撐臥式容器應力分析方法16-21
• 1.2.1 國內研究進展17-18
• 1.2.2 國外研究進展18-19
• 1.2.3 設計方法19-21
• 1.3 本論文的研究目的和內容21-22
• 1.3.1 研究目的21
• 1.3.2 研究內容21-22
• 第二章 基于Zick理論和三彎矩方程的應力分析22-40
• 2.1 基于Zick理論和三彎矩方程的設計方法和步驟22-33
• 2.1.1 多鞍座支撐臥式容器的受力模型22-23
• 2.1.2 多支座簡支梁問題的求解23-25
• 2.1.3 繪制剪力彎矩圖25-26
• 2.1.4 各項應力計算和校核26-33
• 2.2 大型多鞍座支撐臥式容器應力分析33-39
• 2.2.1 基本結構33-34
• 2.2.2 基本參數34
• 2.2.3 載荷工況和材料屬性34-35
• 2.2.4 力學模型簡化和受力分析35-36
• 2.2.5 鞍座處彎矩和反力36-37
• 2.2.6 各項應力計算和校核37-39
• 2.3 本章小結39-40
• 第三章 基于有限元方法的應力計算和分析設計40-52
• 3.1 基于有限元方法的應力計算與Zick方法的對比40-49
• 3.1.1 材料參數40-41
• 3.1.2 第一段筒體有限元應力計算41-47
• 3.1.3 彎矩和支反力對比47-49
• 3.2 大型多鞍座支撐臥式容器有限元分析設計49-50
• 3.3 本章小結50-52
• 第四章 大型多鞍座支撐臥式容器試驗研究52-80
• 4.1 試驗研究52-54
• 4.1.1 試驗目的52
• 4.1.2 試驗難點52-53
• 4.1.3 試驗前后處理53-54
• 4.2 測點位置和點數54-59
• 4.2.1 平板封頭56-57
• 4.2.2 第一段圓筒體和鞍座57
• 4.2.3 第七段圓筒體、鞍座和變徑段57-58
• 4.2.4 第十段圓筒體和鞍座58-59
• 4.2.5 底部鋼支架59
• 4.3 試驗硬件準備59-61
• 4.4 試驗軟件準備61-66
• 4.4.1 靜態(tài)應變儀軟件61-62
• 4.4.2 自動采集數據軟件62-66
• 4.4.3 數據處理軟件66
• 4.5 現場測試過程66-68
• 4.6 試驗結果與數據處理68-75
• 4.6.1 應力強度的大小和變化趨勢68-71
• 4.6.2 保壓前后對比71
• 4.6.3 環(huán)境溫度的影響71-74
• 4.6.4 沉降74-75
• 4.7 有限元結果與試驗結果對比75-78
• 4.7.1 應力強度對比75-77
• 4.7.2 誤差分析77-78
• 4.8 本章小結78-80
• 第五章 考慮不均勻沉降的應力分析80-92
• 5.1 不均勻沉降概述80-81
• 5.2 大型多鞍座支撐臥式容器不均勻沉降應力分析81-88
• 5.2.1 基于“有沉降的三彎矩方程”的應力分析81-83
• 5.2.2 考慮不均勻沉降的有限元分析83-85
• 5.2.3 “有沉降的三彎矩方程”是否適用探討85-88
• 5.3 沉降前后彎矩和支反力變化88-90
• 5.4 本章小結90-92
• 第六章 基于有沉降Zick方法的多鞍座支撐臥式容器設計計算92-108
• 6.1 三鞍座支撐臥式容器數值分析92-101
• 6.1.1 數據準備92-94
• 6.1.2 有限元模型94-96
• 6.1.3 數據結果分析96-101
• 6.2 三鞍座支撐臥式容器的設計計算新思路101-102
• 6.3 算例102-106
• 6.4 本章小結106-108
• 第七章 結論與展望108-110
• 7.1 結論108-109
• 7.2 展望109-110
• 參考文獻110-114
• 致謝114-116
• 研究成果及發(fā)表的學術論文116-118
• 作者及導師簡介118-119
• 附件119-120

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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本文編號：896928