承压设备应力分析课程设计报告.docxVIP

中国计量大学课程设计（报告） 承压设备应力分析学生姓名 学号 学生专业 班级 二级学院 指导教师 中国计量大学年 月承 压 设 备 应 力 分 析摘要：本设计任务结合《锅炉压力容器安全技术》、《化工机械与设备》、《工程力学》及《工程制图》等专业基础课、专业课知识，采用有限元计算软件，进行承压设备应力分析计算，得出容器设计压力结果、受力分析结果，应力强度等数据并进行对比。目 录摘要1目录21引言32.应用软件介绍33.应力分析方法简述33.1设计依据33.2_________34容器开孔接管区应力分析44.1模型44.2计算结果45结语56.参考文资料6引言压力容器是石油、化工、机械、核工业、航天、轻工、食品、制药等多种工业中广泛使用的承压设备。现代工业的深入发展对压力容器的设计制造提出了更加严格的要求。化工装备为了在完成工艺过程必须设置接口, 以便物料流入与流出, 同时也为了便于检测与检修, 需设置压力表、液位计、安全阀、人孔或手孔等, 这使得压力容器必须进行开孔接管。开孔接管区应力状况非常复杂, 这是因为一方面开孔破坏了壳体材料的连续性, 削弱了原有的承载面积, 在开孔边缘附近必定会造成应力集中; 另一方面接管的存在使开孔接管区成为总体结构不连续区, 壳体与接管在内压作用下自由变形会不一致, 在变形协调过程中将产生边缘应力;同时接管与壳体是通过焊缝连接在一起的, 焊缝的尺寸如焊缝高度、过渡圆角等会形成局部结构不连续, 形成局部不连续应力, JB4732-1995对焊缝过渡圆角做了较为详细的规定, 文中就不多赘述。应用软件——ANSYS介绍ANSYS是融合结构、热、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件, 已广泛应用于机械、交通、军工、电子、生物医学、水利、石油化工、能源、航空航天等许多领域。自 1970 年 John Swanson开发 ANSYS以来, ANSYS便以其强大的前后处理功能受到许多科研工作者和工程师们的青睐。尤其是在结构分析方面, ANSYS 不仅提供了线性计算,还包含了如塑性、蠕变、膨胀、大变形、大应变及接触分析的非线性计算技术。40年来, ANSYS软件不断吸取新的计算方法和计算技术, 随着交互方式的加入, 简化了模型的生成和结果的评价, 特别是其强大的后处理功能, 大大简化了设计人员在有限元分析完成后的数据处理和结果分析, 减小了应力分析设计时间, 缩短了设计周期。由于其在结构分析中的先进性和准确性, ANSYS一直是做结构分析时的首选。在众多的 CAE 软件中, ANSYS是目前国际上最流行的有限元分析 ( FEA ) 软件, 它是第 1 个通过IS09001质量认证的大型分析设计类软件, 是美国机械工程师协会 ( ASME )、美国核安全局 ( NQA ) 及近 20 种专业技术协会认证的标准分析软件。在国内是第 1 个通过中国压力容器标准化技术委员会认证, 并在国务院 17个部委推广应用, 成为了压力容器分析设计事实上的标准。应力分析方法简述3.1设计依据：（1）TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》（2）JB4732-95《钢制压力容器——分析设计标准》（3）.... 3.2.... 容器开孔接管区应力分析4.1模型4.2 计算结果结语5.1采用有限元通用软件 ANSYS对压力容器开孔接管进行了有限元建模, 通过应力强度分析获得最大应力的节点位置, 得到最大应力发生在筒体最高位置与接管的连接处, 即节点为 _______位置处为疲劳失效的最危险点, 其最大应力强度值是 _______ MPa。5.2采用 ANSYS有限元软件和应力指数法分别对筒体和接管进行了疲劳分析, 通过分析可知, 筒体累积使用系数为 _________, 接管累积使用系数为_______, 故该容器的开孔接管部位满足疲劳强度的要求, 该容器是安全的。5.3分析表明, 利用 ANSYS的疲劳分析功能进行结构疲劳分析是可行的, 其方法简单, 避免了大量试验、节约了资源, 是有限元理论和疲劳分析理论的有机结合, 为复杂结构的疲劳分析提供了新的方法, 使ANSYS软件成为促进压力容器设计和分析理论不断完善的有力工具。六、参考资料锅炉压力容器安全技术. 孔凡玉等. 中国计量出版社过程设备设计(第三版). 郑津洋等. 化学工业出版社.Ansys在机械与化工装备中的应用(第二版). 余伟炜等. 中国水利水电出版社611