凸面受压碟形封头的屈曲分析.pdfVIP

学兔兔 1 1 甸 似 凸面受压碟形封头的屈 曲分析 Bucklinganalysis of torispherical headsunder convex pressure 王瑞卿 ，郝 君 ，谈金祝 ，王海峰 VVANG Rui．qing。HAOJun，TAN Jin．zhu，VVANG Hai．feng (南京工业大学 机械与动力工程学 院，南京 211816) 摘 要 ：利用有限元法和水压试验相结合 的方法对凸面受压碟形封头的屈曲行为进行研究。基于 ANSYS软件对凸面受压碟形封头进行了非线性有限元分析，采用特征值屈曲分析和非线性屈 曲分析相结合的方法，并利用弧长法，计算出结构的临界屈曲载荷值 ，同时结合水压试验验 证。研究结果 表明 ，碟形 封头发生 了屈曲失效 ，发生屈 曲的位置在 靠近筒体纵 焊缝的碟形 封 头上，并且水压试验的结果验证了有限元分析的可行性。屈曲分析的结果对碟形封头的优化 设计具有指导意义。 关键词 ：屈曲 ；碟形封头 ；凸面受压 ；有限元分析 中圈分类号 ：THI6；TH49 文献标识码 ：A 文章编号 ：10(下)-0056-0334(2014)1 009-01 Doi：10．3969／J．issn．1 009-0134．201 4．1 0(下)．14 0 引言 行为 进行研 究 。 压力容器广泛应用于化工、石油、机械等部 1 压力容器参数 门 ，是 生 产 过 程 中 必 不 可 少 的核 心 设 备 。对 它 的 该 压 力 容 器 内部 受 压 ，其 设 计 压 力 和 设 计 温 安 全 性 和 经 济 性 研 究 也 越 来 越 受 到 了 人 们 的 关 度 分 别 为 1．034MPa和75℃。压 力 容 器 简 体 和 碟 注 。长 期 以 来 ， 受 内压 碟 形 封 头 压 力 容 器 的 稳 定 形 封 头 的 连 接形 式 和 尺 寸 ，如 图 1所示 。 由图 1可 性 问 题 是 固体 力 学 中 的一 个 重 要 问题 。受 内压 作 以看 出，该薄壁压 力容器 底部碟形封头为 凸面受 用的碟形封头压力容器，其柱壳到球壳的过渡区受 压 ，对 于 凸面 受 压 的碟 形封 头 ，相 当于 球 壳 部 分 压 应力 作 用，使其 发 生屈 曲失 稳 。关 于压 力 容器 的 受 到 外 压 。容 器 简体 和封 头 由专 用 钢 板 制 成 ，材 屈 曲研 究 ，很 多研 究者 已做 过 大 量 工作 。Miller 料 均 为 16MnR。筒体 由钢 板 卷 制并 沿纵 向接 头 焊 提 出了 内压作 用下 碟形 封 头 的屈 曲标 准 。张吴 星 接 而 成 ，简 体 和 底封 头 采用 冲 压 后 焊 接