组焊圆柱壳在轴向载荷和局部热载荷共同作用下屈曲数值研究.pdfVIP

维普资讯 第45卷第 5期 化 工 设 备 与 管 道 Vo1．45 No．5 2008年 1O月 PROCESSEQUIPMENTPIPING 0ct．2008 · 压 力 容 器 · 组焊圆柱壳在轴向载荷和局部热载荷 共 同作用下屈 曲数值研究 李霁 ，苏文献 ，刘力涛 ，马宁 (1．上海理工大学化工过程机械研究所，上海 200093；2．公安部上海消防研究所，上海 200438) 摘 要：对大型直立设备安装过程 中的现场焊接热处理过程中在轴向载荷和局部热载荷共同作用下的屈曲问题进 行数值研究。研究结果表明，在焊后热处理过程 中加热部位的边缘附近区域存在很大的温度梯度，导致该部位有 很大的热应力。在热处理过程 中焊缝部位 的热应力很小，与加热部位边缘 附近 区域相 比几乎可 以忽略不计 。组焊 圆柱壳在轴向载荷和局部热载荷共同作用下屈曲最先发生在加热部位的边缘附近区域；热处理过程中加热部位边 缘存在的局部热应力是导致组焊圆柱壳发生屈曲的关键因素。最后分析 了热处理过程 中几个关键参数对组焊圆 柱壳，临界屈曲载荷的影响。 关键词 ：圆柱壳； 轴向载荷； 热载荷； 屈曲； 数值分析 中图分类号 ：TQ050．7 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009-3281(2008)05-0001-05 NumericalStudyforBucklingofCylindricalShellswithW elds SubjectedtoLocalThermalActionandAxialLoads LIJi，su W en．xian ，LIU Li-tao ，MA Ning (J．InstituteofChemicalMachineryProcessEquipment，Unit)ersityofShanghaiforScienceandTechnology， Shanghai200093，China； 2．InstituteofFireScience，MinistryofPublicSecurity，shanghai 200438，China) Abstract： Thebucklingoflargeverticalcylindricalshellswithweldssubjectedtolocalthermalactionandaxialloadswasstudied withnumericalmethodbyusingANSYScode．Theresultindicatedthatthethel~nalgradientsattheedgeoftheheatingzoneisvery large，whichprovokedlargethermalstress，however，thestressattheweldingpositionisvery smallandcanbeignoredduringthe processofheattreatment．Theinitialbucklingofcylindricalshellswithweldssubjectedtolocalthermalactionandaxialloadsfirstly OCCURSattheedgeoftheheatingzone；thethermalstressattheedgeoftheheatingzoneisapivotalfactoronbucklingofcylindrical shells．Finally，afew numbersofpivotalfactorsonthecriticalbucklingloadofcylindricalshellwereinvestigatedforfurtherstudy． Keywords： cylindricalshells；axia