管道应力分析报告格式范例——预处理塔应力分析及疲劳分析报告

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1、预处理塔应力分析及疲劳分析报告编制:校对:审核:一九九八年九月—、载荷分析1•用户数据根据XX设计院所提供的设计图，计算基础数据如下:工作压力-0・07〜0・65MPa设计压力0.85MPa工作温度40〜150°C设计温度170°C筒体材料16MnR封头材料16MnR筒体开口锻件16Mn（锻）腐蚀裕量C2=2mm预处理塔容器的结构参数见附图1:2•计算条件(1)强度计算条件:计算温度170°C计算压力0.85MPa材料在计算温度下的常数:筒体及封头16MnRSm=176MPaEl=1.98X105MPa筒体开口锻件16MnSm

2、l=150MPaEl=1.98X105MPa材料在常温(20°C)下的常数:Sm=188MPaE=2.06X105MPa注［1］：设计应力强度及弹性模量按JB4732-95(1)疲劳计算条件:设计寿命15年操作次数2500次/年总循环数15x2500=37500次压力载荷与时间的关系示意如下:P=0.65MPa＞时间P=0・07MPa二、结构分析根据预处理塔的结构特点，应进行上封头、下封头及筒体开孔三部分的应力分析，分别建立力学模型如下：1.上封头部分：(1)力学模型根据上封头的结构特点和载荷特性，采用了轴对称的力学模型。AN

3、SYS5.4SEP11199809:05:48ELEMENTSPowerGraphicsEFACET=1UPRES-8.877-7.661-6.445-S.229-4.013-.36584Z•85ZV=1DIST=696.3XF=1179YF=583Z-BUFFERWIND=2ZV=1*DIST=2SS.702图1:预处理塔上封头力学模型(2)边界条件预处理塔上封头边界条件的位置和方向如图1所示。位移边界条件：与筒体相连•且在Y=0处：AY=O力边界条件：壳体内压P=0.85MPao屮心接管处的边界等效压力P=8.877MPa

4、o(1)单元选择采用ANSYS5.4有限元分析软件提供的轴对称8节点等参元(82)进行网格划分(如图1)o1.下封头部分：(1)力学模型根据下封头的结构特点和载荷特性，采用了轴对称的力学模型。图2：预处理塔下封头力学模型(1)边界条件预处理塔下封头边界条件的位置和方向如图2所示。位移边界条件：裙座根部：AY=O力边界条件：壳体内压P=0.85MPao中心接管处的边界等效压力P=8.93MPa,托架处(壳内物料重)的边界等效压力P=1.54MPa,筒体直边端处的边界等效压力P=2.72MPa,(2)单元选择采用ANSYS5.4有

5、限元分析软件提供的轴对称8节点等参元(82)进行网格划分(如图2)。1.筒体开孔部分：(1)力学模型根据筒体的结构特性和载荷特性，力学模型关于XOZ平面近似对称(无开孔部分为应力均匀区),关于YOZ平面对称，只需计算结构的四分2—。(2)边界条件柱壳开孔边界条件的位置和方向如图3所示。位移边界条件：轴对称约束；Z=0时，AZ=O力边界条件：壳体内压P=0.85MPa；筒体端的边界等效应力为:52.91MPa,筒体端的边界等效应力为：3.94(3)单元选择1采用ANSYS5.4有限元分析软件提供的8节点实体元(45)进行网格划分

6、(如图3)oANSY35.43EP8199823:05:27ELEMENT3Powei:“^phicsEFACET=1UPRE3-52.913-46.193-39.473-32.752-26.032-19.311-5.87■8510IND=2UPRE3-52.913-46.193-39.473-32.752-26.032-19.311-5.87图3：预处理塔筒体开孔力学模型三、应力分析结果(1)预处理塔上封头部分:3吕o吕oANSYS5.4SEP8199815:08:57MODALSOLUTIONSTEP“SUB=1TIME=

7、1SINT(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=.316517SMN=8.903SMX=169.7028.90326.7744.63662.50380.36998.236116.102133.969151.835169.7028.90326.77169.702(2)预处理塔下封头部分:ANSYS5.4SEP8199820:19:40NODALSOLUTIONSTEP=1SUB=1TIME=1SINT(AVG)PowerGraphicsEFACET=1AVRES=MatDMX=3.191S

8、IW二.423666SHX=186.897.42366621.14341.86Z6Z.58183.30丄104・02124.73914S.458166.177186・8P7•42366621.143186・897(3)预处理塔筒体开孔部分:A1T3YS5.4SEP819982