超高压厚壁容器中的自增强机理的研究

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1、基于厚壁圆筒的应力最佳状态为目标，通过“最优化”设计方法建立其优化设计模型，并利用MATLAB软件编制了优化设计程序，开发出厚壁自增强圆筒优化设计人机界面。该程序具有人机对话功能，在程序运行界面中输入初始结构参数并选择操作参数，通过点击按钮运行优化程序，获取优化结果，并有计算具体点应力、显示应力分布图和强度校核等功能，较以往的确定自增强弹．塑性界面半径的方法，计算和收敛速度快，结果直观准确可靠，具有较强的可视化功能，计算结果易于保存和比较。采用有限元法对超高压自增强容器进行应力分析，利用ANSYS软件作为分析工具，通

2、过反应器未作自增强处理与自增强处理的应力分析比较及其温度应力的分析，验证了超高压自增强容器具有高弹性承载能力、低平均应力和循环应力幅、应力沿壁厚方向分布更加均匀及材料的利用率较高等优点，另外内加热方式可以使其圆筒内壁应力降低，筒体的应力分布趋向均匀。较以往的手工分析，该方法具有分析效率高、分析范围广、分析结果更直观等优点。有限元法和最优化设计方法与传统的解析法相比，其分析结果更精确，更接近真实值，且分析的范围也更广。应用计算机辅助设计技术对厚壁自增强圆筒进行了程序设计、应力分析和比较，采用有限元分析方法得出的结果更接

3、近实际工况，且验证了部分自增强理论。图39表6参60关键词：自增强技术；厚壁圆筒；应力；最优化设计方法；有限元法中图分类号：TQ050．1THl40．1——．窒墼里三盔堂堡主堂垡笙奎一—————————————————————————————————————————————————————————————————————一一摘要AbstractBasedonanalyzinganddiscussingtheoverviewofultra—hi曲pressurevesselandthedevelopmentofauto

4、frettagetechnologyinabroadanddomestic，ultra—highpressureautofrettagedvessel’Sstressformulaoftheelastic—perfectlyplasticmaterialmodel，strainhardeningmaterialmodelandconsideringtheBauschingereffectmaterialmodelwereoverviewedmorecomprehensive，andthethick．walledcyl

5、inderthermalstress’estimationmethodwasintroduced．Thick-walledcylinder’Soptimaldesignmodelwasbuiltthroughthe‘optimization’designmethod，anditsoptimaldesignprogramWascompiledbyMATLABsoftware．Basedonthethick—walledcylinder’Sbeststress，theoptimaldesignhumane-machine

6、interfaceofthick-walledcylinderwasdeveloped．Thisprogramhastheman—machinedialoguefunction，optimalresultswereobtainedonconditionthattheinitialstructuralparameterswereentered，theoperatingparametersintherunningprograminterfacewereselectedandtheoptimaldesignbuttonWa

7、spressed．Inaddition，theprogramhasthefunctionofcalculatingspecificpointstress，showingstressdistributionandcheckingstrength．Ithasfastercomputation，convergencespeed，andmorevisualreliableaccurateresults，andstrongervisualizationfunctionthanthedeterminationmethodofth

8、eelastic—plasticinterfaceradiusinthepast，moreovertheresultsiseasiertostoreandcompare．Ultra-highpressureautofrettagedvessel’SstressWasanalysedbyusingthefiniteelementmethod．Wi