多鞍座容器均布載荷下強(qiáng)度分析研究
發(fā)布時間:2021-04-21 23:33
現(xiàn)代工業(yè)整體化和自動化的程度越來越高,用于各行各業(yè)的大型容器也越來越多,鞍式支座作為一種石油化工容器的首選支撐方式已常應(yīng)用于石油化工行業(yè),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和石油化工行業(yè)的進(jìn)步,石油化工容器有著大型化、智能化的發(fā)展趨勢,容器在不斷加長加重的同時用于容器支撐的鞍式支座的數(shù)量也在進(jìn)行相應(yīng)的變化,以確保這種大型石油化工容器的應(yīng)力分布均勻,而在容器的長期使用過程中,各個鞍式支座基礎(chǔ)難免發(fā)生不均勻的沉降,這往往使得各鞍式支座的應(yīng)力分布再次出現(xiàn)分配不均,影響設(shè)備壽命和使用情況。故本文主要研究多鞍座分布及沉降對大型臥式容器應(yīng)力分布的影響。本文首先對有限元方法和Zick法的理論、求解過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹,應(yīng)用三彎矩方程對某款多鞍座臥式容器設(shè)備均布載荷下各鞍座的支反力和彎矩進(jìn)行計(jì)算,繼而利用有限元軟件Ansys Workbench對大型多鞍座臥式容器均布載荷下,在常壓和滿水兩種工況下進(jìn)行受力分析,以得到在不同工況下各鞍座支座的支反力和彎矩,并將結(jié)果與同等工況下的三彎矩方程計(jì)算結(jié)果相對比,發(fā)現(xiàn)利用三彎矩方程進(jìn)行多鞍座臥式容器設(shè)計(jì)的結(jié)果,較有限元法計(jì)算結(jié)果保守。其次,運(yùn)用Solidworks與Ansys Work...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多鞍座臥式容器應(yīng)力研究現(xiàn)狀
1.2.2 多鞍座位置分布研究現(xiàn)狀
1.2.3 多鞍座沉降分析研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 論文主要研究內(nèi)容
第二章 多鞍座彎矩和支反力計(jì)算
2.1 有限元理論
2.1.1 有限元法的概念
2.1.2 有限元法的求解過程
2.2 Zick理論和三彎矩方程
2.2.1 均布載荷下多鞍座臥式容器力學(xué)模型建立
2.2.2 均布載荷下多支座簡支梁問題的求解
2.3 應(yīng)力計(jì)算
2.3.1 均布載荷下大型多鞍座臥式容器結(jié)構(gòu)介紹
2.3.2 鞍座處彎矩和支反力
2.4 本章小結(jié)
第三章 均布載荷下大型多鞍座臥式容器應(yīng)力分析
3.1 多鞍座臥式容器模型建立
3.1.1 多鞍座臥式容器模型簡化
3.1.2 單元類型選取
3.1.3 定義材料屬性
3.1.4 網(wǎng)格劃分
3.1.5 計(jì)算工況選取
3.2 工作工況應(yīng)力分析
3.2.1 工作工況約束與載荷
3.2.2 工作工況計(jì)算結(jié)果
3.3 滿水工況分析
3.4 有限元方法與Zick方法結(jié)果對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 均布載荷下大型多鞍座臥式容器優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 均布載荷下大型多鞍座臥式容器優(yōu)化方案
4.2 設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)變量
4.3 不同參數(shù)的響應(yīng)分析
4.4 大型臥式容器筒體的目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
第五章 大型多鞍座臥式容器單支座不均勻沉降分析
5.1 不均勻沉降概述
5.2 單支座沉降對容器應(yīng)力分布影響分析
5.2.1 基于“有沉降的三彎矩方程”的應(yīng)力計(jì)算
5.2.2 單支座不均勻沉降的有限元分析
5.2.3 各支座單獨(dú)發(fā)生不均勻沉降有限元分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞍座熱應(yīng)力的有限元分析[J]. 單鵬華,王強(qiáng),趙亮,郭焱霞. 石油和化工設(shè)備. 2017(04)
[2]滿水工況下三鞍座臥式容器臨界長徑比的研究[J]. 謝利來,賀小華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[3]三鞍座容器優(yōu)化計(jì)算[J]. 方曉峰,黃軍鋒,袁振邦. 化工設(shè)備與管道. 2016(05)
[4]ANSYS WORKBENCH在工程仿真中的應(yīng)用[J]. 周折. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(08)
[5]臥式容器雙鞍座與三鞍座的對比[J]. 荊純正. 化工管理. 2016(02)
[6]基于ANSYS的燒結(jié)爐卡箍拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 栗青,孫博. 機(jī)械工程師. 2015(01)
[7]探究新型鞍座在臥式過濾罐中的應(yīng)用[J]. 楊平,曲周德,李敏,李立云. 化工設(shè)備與管道. 2014(06)
[8]基于ANSYS Workbench的快開結(jié)構(gòu)應(yīng)力評定[J]. 陳佳亮,謝禹鈞. 機(jī)械工程與自動化. 2014(05)
[9]鞍座位置對多鞍座臥式容器應(yīng)力分布影響的研究[J]. 王穎聰,楊慶衛(wèi),張建麗,霍紅瑤,田君麗. 神華科技. 2014(01)
[10]支座沉降對單層球面鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 高偉,劉淑良,楊洪征,許英姿. 鋼結(jié)構(gòu). 2014(01)
碩士論文
[1]大型多鞍座支撐臥式容器應(yīng)力分析與試驗(yàn)研究[D]. 胡有亮.北京化工大學(xué) 2014
本文編號:3152709
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 多鞍座臥式容器應(yīng)力研究現(xiàn)狀
1.2.2 多鞍座位置分布研究現(xiàn)狀
1.2.3 多鞍座沉降分析研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 論文主要研究內(nèi)容
第二章 多鞍座彎矩和支反力計(jì)算
2.1 有限元理論
2.1.1 有限元法的概念
2.1.2 有限元法的求解過程
2.2 Zick理論和三彎矩方程
2.2.1 均布載荷下多鞍座臥式容器力學(xué)模型建立
2.2.2 均布載荷下多支座簡支梁問題的求解
2.3 應(yīng)力計(jì)算
2.3.1 均布載荷下大型多鞍座臥式容器結(jié)構(gòu)介紹
2.3.2 鞍座處彎矩和支反力
2.4 本章小結(jié)
第三章 均布載荷下大型多鞍座臥式容器應(yīng)力分析
3.1 多鞍座臥式容器模型建立
3.1.1 多鞍座臥式容器模型簡化
3.1.2 單元類型選取
3.1.3 定義材料屬性
3.1.4 網(wǎng)格劃分
3.1.5 計(jì)算工況選取
3.2 工作工況應(yīng)力分析
3.2.1 工作工況約束與載荷
3.2.2 工作工況計(jì)算結(jié)果
3.3 滿水工況分析
3.4 有限元方法與Zick方法結(jié)果對比
3.5 本章小結(jié)
第四章 均布載荷下大型多鞍座臥式容器優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 均布載荷下大型多鞍座臥式容器優(yōu)化方案
4.2 設(shè)計(jì)變量與目標(biāo)變量
4.3 不同參數(shù)的響應(yīng)分析
4.4 大型臥式容器筒體的目標(biāo)驅(qū)動優(yōu)化
4.5 本章小結(jié)
第五章 大型多鞍座臥式容器單支座不均勻沉降分析
5.1 不均勻沉降概述
5.2 單支座沉降對容器應(yīng)力分布影響分析
5.2.1 基于“有沉降的三彎矩方程”的應(yīng)力計(jì)算
5.2.2 單支座不均勻沉降的有限元分析
5.2.3 各支座單獨(dú)發(fā)生不均勻沉降有限元分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鞍座熱應(yīng)力的有限元分析[J]. 單鵬華,王強(qiáng),趙亮,郭焱霞. 石油和化工設(shè)備. 2017(04)
[2]滿水工況下三鞍座臥式容器臨界長徑比的研究[J]. 謝利來,賀小華. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(11)
[3]三鞍座容器優(yōu)化計(jì)算[J]. 方曉峰,黃軍鋒,袁振邦. 化工設(shè)備與管道. 2016(05)
[4]ANSYS WORKBENCH在工程仿真中的應(yīng)用[J]. 周折. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(08)
[5]臥式容器雙鞍座與三鞍座的對比[J]. 荊純正. 化工管理. 2016(02)
[6]基于ANSYS的燒結(jié)爐卡箍拓?fù)鋬?yōu)化[J]. 栗青,孫博. 機(jī)械工程師. 2015(01)
[7]探究新型鞍座在臥式過濾罐中的應(yīng)用[J]. 楊平,曲周德,李敏,李立云. 化工設(shè)備與管道. 2014(06)
[8]基于ANSYS Workbench的快開結(jié)構(gòu)應(yīng)力評定[J]. 陳佳亮,謝禹鈞. 機(jī)械工程與自動化. 2014(05)
[9]鞍座位置對多鞍座臥式容器應(yīng)力分布影響的研究[J]. 王穎聰,楊慶衛(wèi),張建麗,霍紅瑤,田君麗. 神華科技. 2014(01)
[10]支座沉降對單層球面鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 高偉,劉淑良,楊洪征,許英姿. 鋼結(jié)構(gòu). 2014(01)
碩士論文
[1]大型多鞍座支撐臥式容器應(yīng)力分析與試驗(yàn)研究[D]. 胡有亮.北京化工大學(xué) 2014
本文編號:3152709
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hxgylw/3152709.html
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