带接管压力容器极限压力及爆破压力的研究

发布时间：2020-06-20 18:20

【摘要】：目前,带接管的圆柱壳是压力容器与管道系统中最常用的结构之一,广泛应用于工业领域,如管道运输系统、原子动力工程、石油化工、航空航天以及建筑等。但由于其结构的几何参数、制造方法及施加载荷种类的变化,使得开孔-接管区变形和局部应力场的计算变得十分复杂。因而,针对该结构所进行的系统化分析研究具有十分重要的工程意义,并且有关该领域的研究工作从上世纪五十年代起已成为压力容器技术界共同关注的问题之一。 由于结构连接处的几何不连续性,不同的载荷作用(内压、外压、瞬间载荷以及温度)会导致局部应力并伴随着很高的应力集中。另外,在连接处焊接和探伤的难度较大,导致该区域成为整个结构的危险点和破坏源。本文通过试验和三维有限元分析方法,研究了内压作用下带径向接管的圆柱壳结构,得到了该结构的塑性失效规律、极限载荷、爆破压力及爆破失效位置。 本研究主要包括以下几方面的内容: 1.在内压作用下,对接管位置不同的圆柱壳结构进行试验研究,测定结构关键部位的应变值,通过绘制载荷-应变曲线研究其极限压力。 2.采用ANSYS 仿真软件,建立与试验模型相同结构参数的容器模型,进行三维非线性有限元分析,获得相应的分析结果。 3.从应力集中系数、极限压力、爆破压力和爆破失效位置四个方面对有限元计算结果和试验结果进行对比分析。 4.在分析比较的基础上,得到带接管的圆柱形壳体结构爆破压力及爆破失效位置的确定方法。并根据不同接管位置对爆破压力和爆破失效位置的影响,得到可用于工程实际的结论。 通过上述研究得出以下主要结论: 1.确定结构在内压作用下的极限压力及爆破压力,三维非线性有限元方法是一种可行的方法。 2.在内压作用下,接管与壳体相贯区是危险区域,接管-壳体纵向截面为危险截面。
【学位授予单位】：南京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH49
【图文】：

图 2-10 数据采集系统照片Fig.2-10 The photo of data acquisition system2.2.4 数据采集软、硬件 电阻应变片本试验采用浙江黄岩测试仪器厂生产的 BX120-4AA 型应变电阻片，阻值9.9±0.2Ω，灵敏系数为 2.08±1%，栅长×栅宽为 4×2mm。 数据采集软件在试验过程中，为了实现数据的集成和管理，将各数据信息有条理地反馈验者，这就要求有相应的软件支持。在本试验中对系统采用 YJ-33 接口软-33 接口软件是 YJ-33 型静态电阻应变仪配带的数据记录软件，它通过自动设置能将应变仪采集到的应变值自动存储到计算机内，便于以后的数据分析算，其主要的运行界面如图 2-11 所示。

图 2-11 YJ-33 接口软件运行界面Fig.2-11 Running interface of YJ-33 progra座之前，先将应变片粘贴好，以避免过程如下：片处金属表面的铁锈后，再用粗砂纸金属光泽，尽量不留凹坑和因焊渣而位置及附近的金属表面，以达到去油位置，用划针在金属表面轻轻划线，

【引证文献】

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本文编号：2722786