壓力容器邊緣強(qiáng)度的理論研究與分析.pdf

1、壓力容器的邊緣強(qiáng)度問(wèn)題是廣泛研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，其對(duì)于壓力容器的強(qiáng)度有很大的影響。尤其是脆性材料制造的殼體、經(jīng)受疲勞載荷或低溫的殼體等，因?qū)^(guò)高的不連續(xù)應(yīng)力十分敏感，可能會(huì)導(dǎo)致殼體的疲勞失效或脆性破壞，因而在設(shè)計(jì)中應(yīng)按有關(guān)規(guī)定計(jì)算并限制不連續(xù)應(yīng)力。對(duì)于邊緣應(yīng)力的研究目前多采用力法，借助有力矩理論來(lái)求解邊緣應(yīng)力。這一方法理論上雖然思路清晰，但針對(duì)具體的問(wèn)題分析起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜，所以在工程上并未得出許多有用解答，特別是對(duì)碟形封頭，由于存在兩個(gè)連接邊

2、緣—?dú)んw與環(huán)形體、環(huán)形體與球面體邊緣，問(wèn)題就變得更加復(fù)雜了。目前未見(jiàn)推導(dǎo)出的解析解。
　　 本文采用計(jì)算機(jī)輔助分析軟件ANSYS來(lái)求解邊緣應(yīng)力，此種方法比較簡(jiǎn)單，能很直觀的分析邊緣的應(yīng)力。方便地得到我們所需的各向應(yīng)力。
　　 本文的主要研究工作如下：
　　 1.借助有限元分析軟件ANSYS對(duì)典型的壓力容器邊緣的有限元分析模型（我們采用橢圓封頭的壓力容器為例）進(jìn)行邊緣靜力結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬，得到了邊緣的各向應(yīng)力的分布云

3、圖。
　　 2.對(duì)于有限元得到的應(yīng)力進(jìn)行分類(lèi)，本文采用了等效線性化方法對(duì)我們得到的有限元結(jié)果進(jìn)行了分類(lèi)。分離出我們所需的總體薄膜應(yīng)力，局部薄膜應(yīng)力，彎曲應(yīng)力，峰值應(yīng)力。并借助ASME和JB4732-95我國(guó)分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我們從有限元結(jié)果中分離出來(lái)的各類(lèi)應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算和評(píng)定。
　　 3.本文還著重研究了錐形殼體環(huán)向強(qiáng)度受兩相互連接的殼體的尺寸與材料等參數(shù)（α、r/t1、τ、ε等）影響的規(guī)律，導(dǎo)出了保證環(huán)向彎曲應(yīng)力≤3[