真空螺带干燥机带凸缘球冠封头屈曲模拟分析及实验研究
本文关键词:真空螺带干燥机带凸缘球冠封头屈曲模拟分析及实验研究 出处:《浙江工业大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:真空螺带干燥机的封头是带有凸缘的球冠封头,凸缘上存在传动装置产生的轴向作用力,目前的工程设计中,将其简化为仅受外压的球壳进行设计计算。然而,带有凸缘的球冠封头与标准形状的外压球壳存在诸多不同,目前的工程计算方法是否合理,须进一步研究探讨,为此,本文通过对带凸缘球冠封头屈曲行为的实验研究和数值模拟分析,为此类结构的工程设计提供参考。本文采用模拟与实验相结合的方法进行研究。首先对真空螺带干燥机带有凸缘的球冠封头进行几何缩放,制作实物试样。通过激光扫描仪扫描实物试样,获得初始几何形状。提取几何形状建立用于分析计算的几何模型,采用ABAQUS软件对其进行屈曲分析。同时,读入最大几何偏差值,采用“一致缺陷模态法”建模,同样采用ABAQUS软件对其进行屈曲分析。通过实验数据与模拟结果的对比和分析表明:无论是临界压力的大小还是屈曲后的形状,采用扫描模型的模拟结果与实验结果基本一致。而采用“一致缺陷模态法”的模拟结果与实验结果差距较大,尤其是屈曲后的形状存在完全的不一样。在扫描模型模施加轴向力,采用模拟分析,进一步研究了轴向力对该结构屈曲的影响。结果表明,球壳的半径R为350mm、平行圆半径a为210mm、球壳厚度t为1.93mm的试样上,轴向力为1000N时,其临界压力的下降百分比仅为1.69%,影响较小。按目前的工程设计方法将其简化为仅受外压球壳,采用GB150《压力容器》标准计算得到许用外压,结果表明,实验值与标准所得许用外压之比约为2.3。可见,按目前工程简化方法进行设计,尚有一定的安全裕量。
[Abstract]:Head screw vacuum belt dryer is spherical head with flange, there is axial force transmission device of flange, designs at present, which is simplified as only by external pressure shell design. However, the shell shape of spherical head and standard flange with external pressure at present there are many different the engineering calculation method is reasonable, to further study, therefore, based on the experimental study and numerical simulation of spherical head flange buckling behavior analysis, provide a reference for this kind of structure engineering design. This paper uses the method of simulation and experiment are combined to study. Firstly, a vacuum screw with spherical head with a flange of the dryer geometric zoom, production of physical samples. Through the laser scanner and real samples, obtained initial geometry. The extraction of geometry is built for analyzing the geometric model calculation Using ABAQUS software, the buckling analysis. At the same time, reading the maximum geometric deviation, the method for imperfection modeling, using ABAQUS software to carry on the analysis of buckling. By comparing and analyzing the experimental data and the simulation results show that both the critical pressure of the size or shape of the post buckling, the simulation results the scanning model is consistent with experimental results. The simulation results using the consistent mode imperfection method and experimental result of a larger gap, especially after buckling shape is completely different. The axial force exerted on the scanning model, the simulation analysis, further study of the influence of axial force on the buckling results. Show that the radius of R spherical shell 350mm, parallel circle radius a 210mm, shell thickness t 1.93mm specimen, the axial force is 1000N, the decrease of the critical pressure ratio is only 1.69% per cent, Little effect. According to the current engineering design method will be simplified for only by external pressure shell, using GB150< pressure vessel > standard calculated results show that Xu external pressure, external pressure, the experimental value with ratio of 2.3. visible and Xu standard income, according to the current engineering design simplified method, there is a certain safety margin.
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB4
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