基于COSMOSWorks的钢制压力容器有限元分析.pdf

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1、第5期机械设计与制造2011年5月MachineryDesign&Manufacture33文章编号：1001—3997(2011)05—0033—03基于COSMOSWorks的钢制压力容器有限元分析木李文杰1,2曾庆良于涛胡昊殷亮z-t山东科技大学机电学院，青岛266510)(西北核技术研究所，西安710065)FiniteelementanalysisforsteelpressurevesseIbasedonC0SM0SWorksLIWen-jie1,2ZENGQing-liangI,YUTao，HUHao2,YINLiang(ShandongUnivers

2、ityofScienceandTechnology，CollegeofMechanicalandEngineering，Qingdao266510，China)(2NorthwestResearchInstituteofNuclearTechnology，Xi’an710065，China)【摘要】压力容器设计的常规方法是采用薄膜理论和第一强度理论进行设计，以保证压力容器不允许出现塑性变形的前提下确定主要受压元件用材和焊缝系数。由于在设计中未对实际应力进行严格而详细的计算，设计选取的安全系数较大，经济性不好。利用COSMOSWorks软件的有限元分析功能，模拟实例

3、容器加载后的应力、应变、位移情况，揭示出了压力容器承载时的应力分布规律和变形情况，进而对初步设计进行修改和优化，达到节约材料或明确工作能力的潜力的目的，为实现压力容器优化设计的准确性和可靠性提供了一个有效途径。关键词：压力容器设计；有限元分析；COSMOSWorks【Abstract】Thetraditionaldesignofpressurevesseladoptedisusuallybasedonthemembral'~theoryandthefirststrengththeorywhichdesignpurposeistodeterminethemateri

4、alsandweldingsealncoefficientrthemainpressurepartsbypreventingthepressurevesselfromplasticdeformation~Sincetheactualstressofthepressurevesselisn’tcalculatedstrictlyindetail．thesafetycoeficientselectedshallbegreaterandtheeco-nomicaleficiencyshallbeworse．eCOSMOSWorksfiniteelementanalysi

5、sSoftw~"eisadoptedbysimulatingthestress，strainanddisplacementofthevessela)erloadingtoshowtheregularityofthestressdistributionandthedeformationAndthenmodificationandoptimizationshallbedonetotheinitialdesigninordertosavema——terialormakeclearthecapabilitypotentiaLInthesametimeaneffective

6、wayshallbeprovidedtoachievetheaccuracyandreliabilityofoptimizeddesignforthepressurevesselKeywords：Designofpressurevessel；Finiteelementanalysis；CoSMoSW0rks中图分类号：TH16，TP391文献标识码：A压力容器是石油、化工、冶金和城市燃气业重要的储存设备，性、经济『生要求等的基础上加以分析计算，从中选出最佳设计方案。在设计时，首先要掌握设计的基础资料，如介质特性、储量及工艺压力容器设计的常规方法一般是在保证压力容器

7、不允许出现塑性等，确定设计参数(如设计压力、设计温度等)，在保证安全l生、合理变形的前提下，根据载荷特性，确定主要受压元件用材和焊缝系数，★来稿日期：2010—07—02-k基金项目：国家自然科学基金项目(50875158)⋯】⋯】H⋯'】H⋯】H⋯，⋯】H⋯】⋯，一】H】H⋯】H】H【】I表2各点加速度实测值最大值单位(g)析计算结果与实际运行睛况基本吻合，解决了阴极振打加速度的计算问题。(2)有限元分析方法能i的测试不方便，测试数据不全等问题。(3)有限元分析方法对于大型复杂的除尘器的加速度的求解提供了解决方法，同时对于新型极板、极线以及除尘器的新型结构的开发

8、研究均具有