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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘要齿啮式快开压力容器具有启闭快、承压能力强、适用压力范围广等优点，被广泛地应用在化工、石油、食品、医疗等工业领域中。其工作原理是在齿啮式快开装置的圆周方向加工出均布的齿，通过齿间的啮合和错开，达到快速启闭的目的，轴向力由釜体法兰来承担，由齿与齿之间的接触面来传递，是一个典型的接触问题，应力和变形的精确计算相当复杂。同时，由于容器多为半间歇操作，频繁的开、停工及压力波动使得容器中应力随时间呈周期性变化，这对容器抗疲劳性能提出了较高的要求。在工作压力下，齿啮式快开压力容器的齿与齿之间的接触面不仅相互
2、挤压而且相对滑动，接触状态随着加载过程而变化，接触面上的应力难以事先确定。因此，针对国内缺少对整体卡箍齿啮式快开结构研究的问题，以ANSYS软件为主要工作平台，建立整体卡箍齿啮式快开结构的三维模型，根据实际工况对其约束与载荷作了有效处理，针对不同内压作用下的齿啮式快开结构进行有限元分析，得到应力分布规律，确定危险截面，针对危险路径进行线性化处理，依据JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》进行强度评定。针对不同啮合度下的齿啮式快开结构进行了有限元分析，分三种情况，分别是周向、径向、周向与径向组合，得出了允许的啮合错动量
3、。通过疲劳强度分析，对疲劳寿命进行预测。现场操作中通常对釜体齿根处的裂纹损伤进行打磨修复，使釜体齿根处呈现不同的圆角尺寸和凹陷尺寸，针对这些结构进行有限元分析，得出应力分布规律，确定允许的打磨量，这对提高齿啮式快开压力容器设计及制造的可靠性、经济性提供了重要的参考依据。关键词：齿啮式快开结构；有限元；接触分析；疲劳分析；应力线性化处理东北石油大学本科生毕业设计（论文）AbstractTooth-lockedquickopeningpressurevesselwithopeningandclosingfast,strongbeari
4、ngcapacity,wideapplicability,etc.iswidelyusedinpetroleum,chemical,food,medicalandotherindustrialfields.Theworkingprincipleisthecircumferentialdirectionisprocessedintheteethofthetooth-lockedquickclosuredevice.Throughtheteethmeshingandstaggered,therapidopeningandclosing
5、isobtained.theaxialforceisbornebythekettlebodyflange,bythecontactsurfacebetweentheteethandteethtotransfer,whichisatypicalcontactproblem,thestressanddeformationoftheaccuratecalculationisverycomplicated.Atthesametime,beacausethesemi-batchoperation,frequentlyopening,shut
6、ingdownthestressandpressurefluctuationchangeperiodicallywithtimeinthevessel,itputsforwardhigherrequirementsforfatigueperformance.Therefore,aimingatthelackofoverallclamptoothlockedquickopenstructureoftheproblem,byusingANSYSsoftwareasthemainworkingplatform,theestablishm
7、entoftheoverallcardhoopoftoothlockedquickopenstructureof3Dmodel,accordingtotheactualworkingconditionoftheconstraintandloadfortheeffectivetreatment,accordingtothedifferentpressureundertheactionoftoothlockedquickopenstructurefiniteelementanalysis,stressdistributionrules
8、andtodeterminethedangerouscross-section,thedangerouspathoflinearization,basedontheJB4732-1995SteelAnalysisandDesignStandardo
