接管弯矩作用下容器极限载荷研究.pdf

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1、第$*卷第1期石油化工设备’DE2$*6D21!""!年+月&.3(#)>.?O)-Y.4JO&?.635@RMT!""!文章编号：*"""#/,0（0!""!）"1#""",#",接管弯矩作用下容器极限载荷研究桑芝富*，王辉*，马振明!（*2南京工业大学机械工程学院，江苏南京!*"""+；!2公安部上海消防科学研究所，上海!"",$%）摘要：对圆柱形容器在接管外载荷作用下的塑性极限载荷进行了研究。用!台容器进行试验，并将试验结果与三维有限元数值模拟结果进行比较。研究表明上述!种方法获得的接管塑性极限载荷基本一致

2、，均可用于确定设备接管的塑性极限外载荷，并进行极限设计。关键词：压力容器；接管外载荷；极限弯矩；试验研究；数值模拟中图分类号：34"1$2!文献标识码：-!"#$%&’()*)"*&*+,"&’,&--(+),.%(),$/).0(1+22+(25-6789:#;<*，=-67><:*，?-89@A#B:AC!（*2)DEE@C@D;?@F9GA:FGE.AC:A@@H:AC，6GAI:ACJA:K@HL:MND;3@F9ADEDCN，6GAI:AC!*"""+，)9:AG；!259GAC9G:OALM:M

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6、———接管壁厚，BB’———接管最外端位移，BB(———接管长度，BB圆柱形壳体开孔接管是压力容器及管道连接中被广泛采用［!］。自从5NBDAQL提出理想的极限载荷最常见的结构之一。该接管承受的载荷可能为内压与工程塑性破坏载荷的差异以后［$］，对结构的极限或接管外载荷，如接管轴向推力、平面内（纵向）弯矩分析受到工程界的重视，.EEN:A等对1根三通接管进及平面外（横向）弯矩等，或是它们的组合。行了弹#塑性特征和塑性极限载荷的研究［,］。在大美国焊接研究委员会公报=()*"/介绍了由局量试验研究的基础上，-5?.锅炉

7、压力容器规范提部外载荷引起的容器中局部应力的计算方法［*］，公出设计载荷不得超过极限载荷下限值的![$。因此报=()!+/补充了接管中局部应力的计算方法，已在极限设计中，如何确定结构的极限载荷对工程设收稿日期：!""!#"$#!%基金项目：美国压力容器研究委员会（&’()）资助项目作者简介：桑芝富（*+,"#），男，江苏如东人，教授，现从事压力容器及管道，化工过程设备的高效、节能及)-.研究。第!期桑芝富，等：接管弯矩作用下容器极限载荷研究·!·计非常重要。国内许多学者对容器接管极限分析也!"#试验方法及过程做了不

8、少工作［!"#］。&号试验设备采用$种方法：!用电阻应变测文中采用试验法及三维有限元数值模拟对$台量法测量接管与筒体连接区的弹%塑性应变值，根据具有不同!"#的带接管容器通过载荷%应变以及载载荷%应变曲线按双切线及两倍弹性模量法确定其荷%位移曲线，确定了其接管的极限弯矩，并进行了极限载荷。"采用位移测量法测量接管最外端的位分析比较。移值，再由载荷%位移曲线按