基于ANSYS的中压反应器封头局部应力计算与强度分析.pdf

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1、第39卷第2期石油化工设备Vo1．39NO．22010年3月PETR()_CHEMICALEQUIPMENTMar．2O1O文章编号：1000—7466(2010)02—0037—04基于ANSYS的中压反应器封头局部应力计算与强度分析何柳，淡勇。，李俊菀，梁基照(1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640；2．西北大学化j二学院，陕西西安710069)摘要：应用ANSYS软件对q-压容器筒体与封头的连接区应力分布进行有限元分析。分析以通常仅受内压的情况为基础，在封头处加2个支座，对支座施加一定的外载荷，研究施加压力、拉力和力矩的作用对支座与封头连

2、接处不连续区应力及其对筒体和封头连接部位的应力的影响。结果表明，由于几何结构的不连续，最大应力出现在筒体和封头的连接部位，支座与封头的连接处也会出现应力集中，但该部位产生的最大应力与筒体和封头连接部位的最大应力相比较小，且对简体和封头的连接部位的应力分布影响不大，即其封头上可安装支座来承受一定的外载荷。关键词：中j丘容器；封头；不连续应力；有限元法中图分类号：TQ053．2文献标志码：AStrengthAnalysisandLocalStressCalculatingofHigh—pressureVesselHeadBasedonANSYSHELiu。DANYo

3、ng~，LIJun—yuan，LIANGJi-zhao(1．CollegeofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China；2．CollegeofChemicalEngineering，NorthwestUniversity．Xi’an710069，China)Abstract：Thethreedimension(3D)finiteelementanalysis(FEA)ofthestressdistributionintheli

4、nkofthemediUm—pressurecontainerscylinderanditsheadweremadebymeansanANSYSsoftware．Inaddition，thepapertriedtomaketwobolstersontheheadandimposedcertainfor—eignloadonit，researchingtheimpactofthetensileforce，pressureandthemomentofforceontheareaofdiscontinuity，theointofthebolsterandthehead

5、．Thestressofconnectingpartsofthecvlinderandtheheadwasanalyzed．Theresultsshowedthat，asthegeometricstructurewasnotcontinuous，themaximumstresswasinthepartofthecylinderanditsheadconnected．ThedeDartmentofthebolsterconnectionwiththeheadwillalsoappearstressconcentration，butthestresswassma11

6、erthanthatinconnectingsitesofthecylinderandtheheadandithaslittleeffect0nthestressdistributionontheconnectingpartsofthecylinderanditshead．Keywords：mediumpressurevesse1；head；1ocalstress；finiteelementmethod对于由封头与筒体组成的中压容器而言，由于其高应力区之一Ⅲ。因此，对该连接部位进行详细封头与筒体连接部位结构不连续，使得该部位成为的应力分析是确保压力容器安全运行必

7、不可少的内收稿Et期：2009—103o作者简介：何柳(1986)，女，陕西西安人，硕士研究生，从事化工过程机械设计方面的研究。石油化工设备2010年第39卷容。一般情况下，中压容器只承受内压，在设计过程中大多只根据内压计算壁厚并校核其强度，若在简体承压的过程中，封头部位受到局部的外载荷，如封头上的接管传递上部设备的自重载荷、风载荷、地震载荷及偏心载荷等l_2]，将这些载荷处理为作用在支座上的压力、拉力或弯矩、或几种力和力矩的合力。。]，此时，采用传统的理论计算无法回答这种力会对封头的承压、筒体和封头连接处的高应力区产生何种影响。为此，笔者利用有限元法对中压反应

8、器图2有限兀模型及网格划