球罐设备的有限元分析 ansys论文_学位论文.doc

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1、大连大学DALIANUNIVERSITY2010届毕业论文（设计）论文题目：球罐设备有限元分析所在院（系）:环境与化学工程学院专业（班级）:过控08级1班学生姓名:李雅静指导教师:于驰评阅人:院长（系主任）：徐继润球罐设备有限元分析总计：毕业论文30页表格1表插图29幅指导教师：于驰评阅人：陈理完成日期：2011-5-23摘要球罐是一种钢制容器设备，也是一种典型的薄壳压力容器。在石油炼制工业和石油化工中主要用于贮存和运输液态或气态物料。操作温度一般为-50～50℃,操作压力一般在3MPa以下。球罐与圆筒容器相比，在相同直径和压力下，壳壁厚度仅为圆筒容器的一半，钢材用量省，且

2、占地较小，基础工程简单。但球罐的制造、焊接和组装要求很严，检验工作量大，制造费用较高。球罐已经广泛应用于石油、化工等行业，是石油化工装置不可缺少的重要设备。由于球罐多用于储存易燃、易爆、有毒介质，因而其设计应尤为谨慎。本文将运用大型工程软件ANSYS，对球罐设备在不同载荷下的动力响应进行数值分析，有助于指导球罐的抗风、抗震、抗雪的设计。随着社会的发展和技术水平的进步，石油化工领域球罐的设计、制造也一直在向着大型化方向发展。目前设计、制造大型球罐的能力，也往往被看做是用来衡量各国技术水平和综合国力高低的标准之一。有限元分析设计已经在工程上得到广泛应用。采用有限元分析技术可以使

3、球罐的设计更趋合理性。我国球罐的建造起步比较晚，虽然发展较快，但目前的设计、制造、组焊等方面的水平同国际先进水平相比还有不少差距，还有许多需要解决的课题。本文通过运用大型工程软件ANSYS，对球罐设备进行数值模拟，在大型工程软件ANSYS中建立球罐三维模型。应用ANSYS软件进行数值模拟计算。分析数值模拟计算结果，考虑在风载荷、地震载荷、雪载荷的情况下球罐的动力响应，以期在球罐的优化设计方面提供数值分析平台。[关键词]球罐；三维建模；数值分析；有限元AbstractThesphericaltankisasteelcontainerequipment,andatypicalt

4、hinshellpressurevessel.Itismainlyusedinthestorageandtransportationofliquidorgaseousmaterialsinthepetroleumrefiningindustryandpetrochemicalindustry.Itsoperatingtemperatureisbetweenminus50degreesCelsiusto50degreesCelsius,anditsoperatingpressureisgenerallybelow3MPa.Whencomparedtocylindricalco

5、ntainersinthesamediameterandpressure,sphericaltank’sshellwallthicknessisonlyhalfofthecylindricalcontainer.Itcostssmalleramountofsteel,coverssmallerareas,anditsbasicengineeringissimpler.Butthemanufacture,weldingandassemblyofsphericaltanksisverystrictanditcostsalotofinspectionwork,highermanu

6、facturing.Thesphericaltankhasbeenwidelyusedinpetroleumindustry,chemicalindustry.Itisanimportantandindispensableequipmentinpetrochemicalinstallations.Asthesphericaltankisusedforstorageofflammable,explosive,toxicsubstances,itshouldbedesignedespeciallycarefully.Thisarticlewillusethelarge-scal

7、eengineeringsoftwareANSYStonumericallyanalysethedynamicresponsesofsphericaltankunderdifferentloads.Itwillhelptoguidethedesignofsphericaltankoutofwind,seismic,andsnow.Withtheprogressofsocialdevelopmentandtechnology,thedesignandmanufacturingofsphericaltanksinpet