热喷罐的疲劳寿命分析与试验研究

发布时间：2020-07-23 09:24

【摘要】：近年来,随着石油化工和其他工业的迅速发展和大型化,人们对压力容器也提出了更加苛刻的要求,再加上其它的许多因素,这些共同造成了压力容器发生疲劳失效的事故在不断地增加,这些事故给人们的生命和财产造成了巨大的损失。因此,压力容器的疲劳分析逐渐引起了人们的普遍重视,如何保证压力容器在有效的使用期限内不发生疲劳失效成为人们关注的焦点。 压力容器发生疲劳失效时一般没有明显的塑性变形,它总是起源于局部高应力区。本文以工程实际应用中的热喷罐为研究对象,首先,详细阐述了压力容器疲劳设计、压力容器疲劳寿命的影响因素等相关内容。然后,依据有限单元法的思想,采用ANSYS10.0软件对该热喷罐的各部分进行了完整全面的结构应力分析,得出其各部分的应力分布图谱。针对整个热喷罐的局部高应力区,依据压力容器分析设计标准对其进行了疲劳寿命分析,从而计算出了热喷罐的疲劳寿命。在进行疲劳寿命分析的同时,热喷罐各部分的应力强度也得到了相应的评定,各项指标均满足设计要求。最后,采用试验研究的方法对热喷罐的疲劳寿命进行了验证。 本文通过试验研究的方法与有限元软件分析的结果进行对照,从而验证了热喷罐结构设计和寿命设计的合理性与可靠性。同时,也为工程应用提供了一定的参考和依据。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH49
【图文】：

与筒体连接处的轴向位移为0，即UY=O。②载荷的施加。介质内压 p=l.SMPa，小盖、封头和部分筒体受内压，接管的内伸部分受外压。含位移边界条件以及载荷施加的有限元模型如图3一6所示。图3一6进料口的有限元模烈—位移及载荷边界条件

郑州人学硕万!:学位论文图3一5进料口的有限元模烈(2)求解①位移边界条件。模型左边小盖中面处的径向位移为0，即UX二O;模型下端与筒体连接处的轴向位移为0，即UY=O。②载荷的施加。介质内压 p=l.SMPa，小盖、封头和部分筒体受内压，接管的内伸部分受外压。含位移边界条件以及载荷施加的有限元模型如图3一6所示。图3一6进料口的有限元模烈—位移及载荷边界条件

ANSYS有如此广泛的应用，并且被大多数工程技术人员所喜爱，与其有着强大的后处理功能是分不开的。利用ANSYS可以获得任何节点、单元的数据。这些数据具有列表输出、图形显示、动画模拟等多种数据输出形式。图3一7即为进料口在受压后的变形情况。图3一8、3一9、3一10主应力、第二主应力、图3一7进料口在受压后的变形、3一11为进料口在工作内压作用下的应力强度云图、第一第三主应力的应力分布云图。

【共引文献】

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本文编号：2767137