夹角小于45°的大开孔轴向斜接管结构应力集中系数规律研究

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1、黾位代賢：１００１７学号：５２２０１３０２１９＾北京石油化工学院硕士研究生学位论文°题目夹角小于４５的大开孔轴向斜接管结构应力集中系数规律研究研究生ｆ园＿任专业领域机械工程校内导师张卫义副教授校外导师夏莉高工＿曰期：２０１６年６月２１曰北京石油化工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。本人完全意识到本声明，均已在文中以明确方式标明

2、的法律结果由本人承担。作者签名：日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京石油化工学院有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京石油化工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。论文暂不公开注释：本学位论文属于暂不公开范围，在解密□＿年后适用本授权书。□非暂不公开论文注释：本学位论文不属于暂不公幵范围，适用本授权书。：作者签名：日期校

3、内导师签名：日期：匕学位论文数据集中图分类号TH49学科分类号460.99论文编号1001720160219密级学位授予单位代码10017学位授予单位名称北京石油化工学院作者姓名任园学号5220130219获学位专业名称机械工程获学位专业代码430102过程流体装备设计与课题来源自选题研究方向可靠性技术论文题目夹角小于45°的大开孔轴向斜接管结构应力集中系数规律研究大开孔，开孔斜接管，有限元分析法，弹性应力分析，实验研究，应力集中关键词系数论文答辩日期2016.6.7*论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长校内指导教师张卫义副教授北京石油化工学院

4、机械工程校外指导教师夏莉高工中国石化工程建设有限公司应力容器、换热器设计评阅人1曹占飞高工北京石油化工工程有限公司应力容器分析设计评阅人2贾晓丽副教授中国石油大学（北京）机械工程评阅人3庄俭副教授北京化工大学机械工程评阅人4答辩委员会主席宇波教授北京石油化工学院机械工程答辩委员1姜涛高工安川首钢机器人有限公司机械工程答辩委员2高锦宏教授北京石油化工学院机械工程答辩委员3王殿君教授北京石油化工学院机械工程答辩委员4俞接成副教授北京石油化工学院机械工程答辩委员5李建立讲师北京石油化工学院机械工程注：一.论文类型：1.产品研发2.工程设计3.应用研究4.工程/项目管理5.调研报告6.其

5、他二.中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三.学科分类号在中华人民共和国国家标准（GB/T13745-9）《学科分类与代码》中查询。四.论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。夹角小于45°的大开孔轴向斜接管结构应力集中系数规律研究摘要小角度大开孔轴向斜接管结构广泛的应用在工程领域中，其应用环境及结构形式愈来愈复杂。相贯区域的结构及应力分布复杂，造成了对应力状态研究的难度，在实际生产及应用中存在一系列的技术问题。目前对小角度大开孔斜接管结构应力集中系数规律的研究较少，且现有规范中的相关规定不够明确。因此，寻求适用于大开孔小角度的开孔斜接管结构应力集中系数的规律性显得尤为必

6、要。本文以筒体轴线与斜接管轴线的夹角小于45°，开孔率dD大于0.5的结构模型为研究对象，通过电测法实验与有限元分析方法对结构模型进行了详细的弹性应力分析研究，确定结构参数对开孔斜接管结构应力集中系数的影响规律。主要工作概括如下：1、设计开孔斜接管结构模型，开孔斜接管轴线与筒体轴线的夹角θ为20°；开孔率dD分别为0.615、0.802；接管形式为插入式接管。所制作模型为实验研究提供了可靠的基础保障。2、基于电测法实验检测开孔斜接管结构模型受内压作用下内壁面8个路径上共计78个测点的应变值及计算应力值，获得内壁面定义路径上的应力衰减趋势。3、对与电测实验模型具备相同结构参数的简化

7、模型进行有限元分析，获取两者间的对比趋势，用以验证有限元计算模型及网格划分方案的准确性。4、对筒体轴线与开孔斜接管轴线夹角分别为45°、40°、35°、30°、25°、20°，开孔率为0.35、0.517、0.674、0.84及接管强度余量ζ=dTDt为0.4、0.646、0.8、1.0、1.2的斜接管结构进行参数化建模及计算，获取其最大应力值及对应的应力集中系数值。5、基于对夹角小于45°的大开孔斜接管结构的有限元计算结果，绘制了夹角、开孔率、接管强度余量对结构模型应力集中系数