大直徑玻璃鋼壓力容器強(qiáng)度分析

1、2019829大直徑玻璃鋼壓力容器強(qiáng)度分析第1頁(yè)共7頁(yè)1大直徑玻璃鋼壓力容器強(qiáng)度分析大直徑玻璃鋼壓力容器強(qiáng)度分析摘要哈爾濱樂(lè)普實(shí)業(yè)發(fā)展中心研發(fā)了長(zhǎng)度9m，內(nèi)徑460mm，工作壓力為8.28MPa，側(cè)壁開(kāi)直徑114mm孔的玻璃鋼壓力容器是目前世界上直徑最大的反滲透膜殼。根據(jù)ASME規(guī)范的要求，產(chǎn)品需要在66C介質(zhì)中疲勞循環(huán)10萬(wàn)次后，通過(guò)6倍工作壓力的爆破檢驗(yàn)（50MPa）。采用ASME規(guī)范指定的復(fù)合材料力學(xué)計(jì)算公式完成厚度計(jì)算和鋪層設(shè)計(jì)

2、后，使用MSC.PATRAN和MSC.NASTRAN軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了應(yīng)力和應(yīng)變分析，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)補(bǔ)強(qiáng)鋪層進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整鋪層的模型容器進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并通過(guò)了ASME認(rèn)證。關(guān)鍵詞：玻璃鋼壓力容器；側(cè)壁開(kāi)孔；強(qiáng)度計(jì)算；MSC.PATRAN；MSC.NASTRANASME標(biāo)準(zhǔn)2設(shè)計(jì)輸入2.1殼體結(jié)構(gòu)和鋪層設(shè)計(jì)（圖1）圖1鋪層結(jié)構(gòu)圖使用ASME規(guī)定的計(jì)算公式分別計(jì)算了筒體厚度、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)層厚度，據(jù)此設(shè)計(jì)的鋪層為：結(jié)構(gòu)層為54.5螺旋纏繞，共計(jì)4

3、0層，每層厚1㎜，纖維體積分?jǐn)?shù)75%。補(bǔ)強(qiáng)層采用0(軸向)90(環(huán)向)纖維鋪層總纖維體積分?jǐn)?shù)73%，0纖維與90纖維比例為1:2，厚度為120mm。開(kāi)孔直徑114mm，纏繞完成后機(jī)械加工外形并開(kāi)孔，加工孔底部的置口。2.2設(shè)計(jì)計(jì)算采用的力學(xué)性能指標(biāo)見(jiàn)表1項(xiàng)目數(shù)值環(huán)向抗拉強(qiáng)度MPa≥300軸向抗拉強(qiáng)度MPa≥150環(huán)向彈性模量GPa≥25軸向彈性模量GPa≥12.5軸向彎曲強(qiáng)度MPa≥160面剪切強(qiáng)度MPa≥50垂直剪切強(qiáng)度MPa≥60剪