扇环形半圆截面容器应力分析与设计

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1、ＴＨ１１４密级：公开ＵＤＣ：ｍ学校代码：１００８２皆支净ＨＥＢＥＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文扇环形半圆截面容器应力分析与设计论文作者：王瑪指导教师：刘庆刚副教授ｉ畐ｊ指导教９巧：申请学位类别：工学硕壬学科、领域：化工过程机械所在单位：机械工程学院答辩日期：２０１５年６月Ｒａｔｅ：Ｃｌａｓｓ巧ｅｄ虹ｄ巧：ＴＨ１１４ＳｅｃｒｅｃｙＰｕｂｌｉｃｉｚｅｄＵＤＣ：６ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｏｄｅ：１００

2、８２＾ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＤｅｓｉｇｎｆｏｒＳｅｍｉｃｉｒｃｕｌａｒＣｒｏｓｓＳｅｃｔｉｏｎＶｅ巧ｅｌｗｉ化ａｎＡｎｎｕｌａｒＳｅｃｔｏｒ巧ａｔｅＳｈｅｅｔＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＷａｎＪｉｍｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＬｉｕＱｉｎｇｇａｎｇＡｓｓｏｃｉａ化Ｓｕｅｒｖｉｓｏｒ：ｐ

3、ＡｃａｄｅｍｉｃＡｌｉｅｄ化ｒ：ＤｅｇｒｅｅｐｐｐＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｍｌｏｅｒ：ＣｏｌｌｅｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｎｅｅｒｎｐｙｇｇｉｉｇＤａ化ｏｆＯｒａｌＥｘａｍｉｎａｔｉｏｎ：Ｊｉｍ，２０１５河北科技大学学位论文原创性声明：所呈交的学位论文本人郑重声明，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和窠体，均己在文中Ｗ明确方式标明。除文中已经

4、注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：指导教师签名：Ｗ年月１曰長年（月７曰河北科技大学学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借斑。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文□保密，在密后适用本授权书。

5、＿年解本学位论文属于＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：＾指导教师签名：节作年（月曰义地年（月７曰７摘要摘要随着科学技术的发展，压力容器在核工业、石油、化工和轻工等众多领域得到了广泛的应用，并且己成为这些部口的关键设备。为了适应不断变化的工况条件，新的容器形式不断出现，设计理念和方法也在不断发展之中，扇环形半圆截面容器是近年来出现的一种结构形式。本文针对扇环形半圆截面容器进行设计理论和设计方法的研究，对于完善有关标淮、提高容器设计的效率和可靠性，推动压力容器设计技术进步等具有明显的意

6、义。本文总结了国内外有关扇环形半圆截面容器的研究现状，分析了有限元技术在压力容器常规设计和应力分析设计中的应用。通过参考有限元方法在其他形式压力容器设计与分析中的应用情况，建立了扇环形半圆截面容器的Ｈ维模型，对扇环形半圆截面容器整体进行数值模拟，分析发现扇环形挡板上等效应力最大值出现在挡板的中屯、部位，半圆筒、半圆端板的等效应力最大值出现在靠近内表面的连接处，相同的壁厚与内压的条件时，半圆筒上的等效应力分布最为均匀，半圆端板、半圆筒的总体等效应力值小于扇环形挡板的等效应力值；针对不同参数的扇环形板模型进行了数

7、值模拟，并将模拟结果进行对比，得到了简支到过渡支撑与过渡支達到固支支撑的临界条件；通过对半圆端板、半圆筒的数值模拟，对标准中已给出的单层圆筒，，、平盖的厚度计算公式结合有限元数值模拟得出的数据得到了不同参数模型的形状特征系数。本文的研究工作可Ｗ为扇环形半圆截面容器分析与设计提供一定的借鉴，对扇一环形半圆截面容器设计理论与方法的进步具有定意义。关键词扇环形半圆截面容器；扇环形挡板；半圆端板；半圆筒；有限元分析Ｉ河北科技大学硕±学位论文ＡＪｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

8、ｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄ１；ｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓｈａｖｅｂｅｅｎ，ｐｗｉｄｅｌｕｓｅｄｉ打ｍａｎａｒｅａｓｓｕｃｈａｓ化ｅ