无缝气瓶多心凹底底型的设计.pdf

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1、无缝气瓶多心凹底底型的设计由宏新。李灿。招聪，戴行涛。韩冰。胡军。(1．大连理工大学化工机械学院，辽宁大连116024；2．大连锅炉压力容器检验研究院，辽宁大连116012)摘要：针对管制无缝气瓶凹底的设计，传统的三心凹底底型在过渡段外表面轮廓线是直线，球壳部分是等厚的球壳。将过渡段原来的直线过渡改为内外两个圆弧过渡，球壳部分设计为厚度变化的球壳，设计出多心凹底底型；运用正交设计方法，定义与设计了多心凹底底型的设计参数；用有限元分析确定各个参数对多圆心凹底底型应力的影响。结果表明，多心凹底气瓶的应力集中程度可以大幅度降低，最低应力集中系数接近于1．1，这对多心凹底气

2、瓶底型设计和加工具有一定的参考价值。关键词：无缝气瓶；多心凹底；有限元法中图分类号：TH49；TQO53．2；TB115．2文献标志码：A文章编号：1001—4837(2015)12—0018—08doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．12．004DesignofMulti-centerConcaveBottomforSeamlessCylinderYOUHong—xin，LICan，ZHAOCong，DAIXing—tao。，HANBing，HUJun(1．ChemicalMachineryInstitute，DalianUniver

3、sityofTechnology，Dalian116024，China；2．DalianInsti—tuteofBoilerandPressureVesselInspection，Dalian116012，China)Abstract：Theconcavebottomofseamlesscylindershasbeendesignedforgascylindermadefromseam—lesssteelpipe．Thecontourlineofoutersurfaceisastraightline，andthethicknessofsphericalshellis

4、uniformintraditionalthree—centergeometrydesignforbottomend-platesofgascylinders．Inthisresearch，anewmulti-centerconcavebottomofgascylinderwasdesignedbychangingtheinternalandexternalpro—fileoftransitionsectionintotwoarcswithdifferentcenters，andusingunequalthicknessofsphericalshel1．Thedes

5、ignparametersandrelationshipoftheparametersaboutnewbottomweredeterminedbytheorthogonaldesignmethod．Theeffectsofvariousparametersonthemulticenterconcavebottomwereana1yzedbythefiniteelementmethod．Theresults，whicharebasedonfiniteelementanalysisofdifferentstructure，showthatthestressconcent

6、rationofnewbottomcanbegreatlyreduced，andtheminimumstressconcentrationfactorisevenclosedto1．1．Itisvaluablefordesigningandmanufacturingthenewtypeofconcavebottom．Keywords：seamlesscylinder；multi—centerconcavebottom；finiteelementmethod·18·第32卷第12期压力容器总第277期产生了多心凹底。Nicolichl71的研究表明，用有限0引言元技术

7、模拟计算的气瓶应力值与气瓶实测的应力值很接近。传统的高压无缝气瓶通过冲拔拉伸后收口而因此，可用有限元软件分析多心凹底气瓶的成，为气瓶直立使用，采用图1所示的三心凹底。应力，并了解多心凹底各个参数变化对底型应力传统三心凹底的底型由模具控制，其底型特征是的影响，以设计结构更为合理的气瓶，促进开发新从简体开始，经过内部有锥度的过渡段与等厚的的符合安全要求的气瓶。环壳相切，最终与不等厚的球壳相切，形成完整的三心凹底¨j。气瓶的三心凹底是由环一筒过渡1多心凹底底型设计段、环壳、不规则的球壳三个部分依次连接组成(如图1所示)。带凹底的无缝气瓶，其安全使用图2示出多心凹底底型