变压排料桶耳式支座的应力分析及结构优化

发布时间：2017-08-10 15:16

  本文关键词：变压排料桶耳式支座的应力分析及结构优化

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【摘要】：排料桶是一种常见的化工过程设备,在石油化工等流程工业生产中应用广泛。排料桶的进出料生产过程存在压力交变,在耳式支座与筒体连接应力集中处及易发生疲劳破坏。因此,对排料桶上耳式支座及其附近筒体进行深入的应力分析及安全评定以及结构优化研究,具有十分重要的意义。本文首先按照理论计算的方法,确定了排料罐耳式支座结构型式；然后对八支座-直角垫板、四支座-圆角垫板、八支座-圆角垫板及加装刚性环的耳式支座也进行了相关的应力分析；以四支座-圆角垫板耳式支座为基础,研究了支座底板、垫板及筋板参数尺寸在±10%范围内变化对耳式支座应力的影响,按正向敏感尺寸降低5%,负向敏感尺寸增加5%。结合各区应力随尺寸参数的具体变化曲线,对原耳式支座进行了优化设计。进一步对原耳式支座及改进型支座进行了有限元模拟计算,获得了各类支座的应力分布情况。本文的研究工作为该类设备耳式支座的选型以及结构优化设计提供了参考。
【关键词】：变压排料桶 耳式支座 应力分析 结构优化
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ053.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题提出的背景9-10
• 1.2 立式容器耳式支座简介10-11
• 1.3 压力容器的分析设计11-14
• 1.3.1 分析设计的发展及现状11-12
• 1.3.2 应力分类12-14
• 1.4 排料罐耳式支座的有限元分析14-16
• 1.4.1 有限元分方法介绍14-15
• 1.4.2 ANSYS软件简介15-16
• 1.4.3 耳式支座ANSYS模拟分析的相关研究16
• 1.5 耳式支座及其附近筒体的相关失效分析试验16-17
• 1.6 本文的主要研究内容17-19
• 第2章 排料罐原耳式支座的强度校核及应力分析19-42
• 2.1 耳式支座的强度校核计算19-22
• 2.2 支座处排料罐筒体应力计算22-26
• 2.2.1 计算原理22-23
• 2.2.2 计算参数的确定23-26
• 2.3 排料罐原耳式支座的ANSYS应力分析26-41
• 2.3.1 结构分析与单元选择26-28
• 2.3.2 位移边界条件及加载28-29
• 2.3.3 模拟结果分析29-37
• 2.3.4 耳式支座的疲劳分析计算37-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第3章 耳式支座初改设计42-62
• 3.1 引言42
• 3.2 八支座应力分析42-46
• 3.3 带刚性环的耳式支座应力分析46-53
• 3.3.1 刚性环耳式支座的设计计算47-51
• 3.3.2 刚性环耳式支座的ANSYS应力分析51-53
• 3.4 垫板的倒圆角处理53-57
• 3.5 几种耳式支座初步改进方案的比较57-60
• 3.6 本章小结60-62
• 第4章 排料桶耳式支座的结构参数优化62-71
• 4.1 引言62
• 4.2 支座底板参数对支座应力水平的影响62-64
• 4.3 支座垫板参数对支座应力水平的影响64-66
• 4.4 筋板参数对支座应力水平的影响66-67
• 4.5 支座的参数结构优化67-70
• 4.5.1 各参数对支座应力的影响性分析67-68
• 4.5.2 支座参数的优化调整68-70
• 4.6 小结70-71
• 第5章 全文总结及展望71-73
• 5.1 全文总结71
• 5.2 研究展望71-73
• 参考文献73-77
• 致谢77-78
• 攻读学术硕士学位期间撰写的论文78

【参考文献】

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本文编号：651402