压力容器的优化设计

应用有限元分析软件ANSYS对压力容器的不连续区进行有限元分析及优化设计．获得较为精确的应力分布和参数，得到压力容器设计的最佳方案，推动改设计方法在实际工程中的应用。     

《压力容器》杂志征稿启事

1征稿范围1.1材料(1)国内外压力容器和管道用材的技术进展与发展动向;(2)压力容器和管道用新材料的研制与应用研究;(3)压力容器和管道用材料的性能试验研究;(4)压力容器和管道用材料的检测技术研究;(5)特种金属材料在压力容器和管道中的应用研究;(6)非金属材料在压力容器和管道中的应用研究;(7)复合材料在压力容器和管道中的应用研究;(8)腐蚀环境下压力容器和管道用材料完整性研究;(9)高温下压力容器和管道材料性能研究;(10)核用压力容器和管道材料技术实验研究。1.2设计(1)压力容器和管道的先进设计理论与新设计方法;(2)压力容器和管道的应力分析与有限元技术;(3)压力容器分析设计的应用研究;     

压力容器大开孔接管有限元分析及强度设计的研究

压力容器常见大开孔结构,主要是为了满足其工艺需求,但实践中因实验分析未能达到其安全性与适用性要求,因此,应力分析受到了高度关注,特别是有限元分析法。本文介绍了压力容器设计、开孔补强、有限元分析的概况,重点探讨了压力容器大开孔接管有限元分析及强度设计。     

奥氏体不锈钢压力容器的塑性载荷及安全裕度研究

社会经济在快速发展过程中,所能够应用的能源数量正在快速下降,在这种情况下压力容器轻型化设计就成为主要研究内容。压力容器轻型化设计过程中的必然途径就是压力容器的分析设计与应变强化设计。伴随着有限元非线性技术及塑形力学越加完善,压力容器在弹塑形方面取得了十分显著的成果。奥氏体不锈钢压力容器在国外已经研究多年,我国在这方面研究时间较短。在对压力容器弹塑性分析及应变强化设计过程中,需要将压力容器材料所具有的强化效应及变形情况考虑在内,同时这种设计方法也是现阶段世界范围内最为先进的技术,应用前景十分广阔。     

航天系统用薄壁压力容器的设计分析

分析了航天系统用薄壁压力容器的技术特点,讨论了其设计方法,利用大型ANSYS有限元程序,建立了压力容器的有限元模型,进行了其工作压力的静力学分析,采用特征值屈曲分析方法,得出了压力容器屈曲模态形状和临界外压,并进行了模态分析,得到了固有频率。结果表明,所设计的压力容器能够满足航天系统的使用要求。     

基于ANSYS的压力容器多变量优化设计

在传统的压力容器设计中,一般使用相关的计算公式进行设计,准确性不高,安全系数过大,经济性较差。产品验证依赖于对实物样品的测试,使产品开发周期长,成本高。将压力容器的初步设计、三维软件参数化建模与有限元分析相结合,给出在UG环境下,进行优化设计的方法与过程,并给出了煤气压力容器优化应用实例。     

基于P方法的平板封头压力容器疲劳分析

压力容器的疲劳分析是压力容器设计、分析的重要环节。本文基于有限元分析的P方法对平板封头压力容器进行疲劳分析。通过与传统方法的对比,得出P方法更精确的结论,为压力容器的疲劳评定提供更可靠的依据。     

多层复合材料缠绕的"单元死活"有限元计算方法

为更准确地应用有限元分析方法解决树脂基复合材料纤维缠绕的小型压力容器的强度问题，文中提出利用“单元死活”模拟纤维缠绕过程的简易有限元数值计算方法，并通过使用这种方法对复合材料等强度缠绕的某型号小型压力容器进行计算模拟，证明方法的正确性。这种计算方法的提出将为压力容器的优化设计、分析等研究提供更为充分、可靠的依据。     

基于ANSYS Workbench的压力容器有限元分析及优化设计

根据GB150-2011《压力容器》及相关设计经验公式,可知压力容器的常规设计方法偏向于安全性,因此导致用材富余,产品的经济性较差。而采用有限元分析(FEA)设计方法,利用ANSYS Workbench软件对压力容器进行仿真模拟,可对压力容器的传统设计方案进行科学可靠的分析和优化。     

基于ANSYS的压力容器应力分析

在压力容器的设计过程中,利用ANSYS有限元软件进行应力分析,获得了压力容器的最大应力和应变,ANSYS分析结果与实际情况基本相符,表明ANSYS软件可为压力容器的结构设计及优化设计提供充分的理论依据。     

基于有限元分析的大型高压釜优化设计

高压釜是压力精炼的核心部件,基于有限元分析结果对一压力精炼用大型、复杂高压釜进行优化设计。首先以重量最小化为目标,建立高压釜优化设计的数学模型;然后应用前处理软件Hy-permesh和有限元软件Abaqus建立高压釜的三维有限元模型;其次基于力学知识和高压釜结构及承受载荷特点,构造优化算法,并应用构造的优化算法对高压釜进行优化设计;最后依据JB4732—1995《钢制压力容器——分析设计标准》中的应力限制对优化设计获得的高压釜进行安全评定。评定结果表明设计的高压釜能够满足安全需要。     

大容积全多层高压储氢容器封头和筒体连接结构强度研究

以自主研制的75 MPa,2.5 m3大容积全多层高压储氢容器为对象,开展了封头和筒体连接结构强度试验研究,得到了加强箍、封头及其连接部位应力随容器内压力的变化情况。建立了精度较高的大容积全多层高压储氢容器封头和筒体连接结构弹塑性有限元分析模型。基于该模型,对封头和筒体连接结构在容器超压过程中的变形特征,及封头与加强箍配合面形成裂纹尖端在多次加载时的稳定性进行了分析,验证了加强箍结构设计方法的合理性。     

基于整体有限元应力分析的齿啮式快开压力容器设计

通过接触单元来数值模拟啮合齿的接触过程，建立了基于整体有限元应力分析和应力分类的齿啮式快开压力容器设计方法。大量工程设计表明，按该方法设计的容器满足结构强度和疲劳寿命要求。     

基于COSMOSWorks的钢制压力容器有限元分析

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.     

柱形爆炸容器动力学响应的有限元模拟与实验检验

应用ANSYS／LS—DYNA非线性有限元程序,对爆炸容器爆心截面部位的环向应变进行了数值模拟。为检验模拟结果,进行了相应当量的化爆实验。分析应变波形发现,两种方法所得峰值应变相近,且峰值到达时间基本一致。由于实际容器的结构响应有多种振型参与,使得试验波形比模拟波形复杂。应用有限元模拟法可研究爆炸容器动态响应的基本特征,在设计和研究爆炸容器时应用该方法成本低、效率高。     

压力容器的开孔补强结构优化设计

利用ANSYS对某开孔压力容器进行参数化建模,并完成了优化设计,由有限元结果与试验数据的比较表明,有接触假设的有限元方法,对应力场分布能够产生更好的理论预测,同时对补强圈与容器壳体之间的间隙变化的影响,也作了有益的探讨。     

基于Solidworks Simulation对高压容器的应力及可靠性分析

基于高压容器的特殊性,根据承压容器的物理模型,利用计算机模拟的方法建立了承压容器的有限元模型,利用Solidworks Simulation的分析功能对其载荷特性进行了静力分析及强度校核,进而得出承压容器的安全性和可靠性.该分析对设计高压容器安全性的校核及成本的降低具有一定的参考作用.     

低温液体过滤器结构特性数值仿真

直通式金属丝网过滤器的不同锥体结构对过滤器的流阻有重要影响,利用流体有限元软件Fluent对液氢流经过滤器时的流动特性进行仿真,给出不同结构锥体的速率、压力云图,在对比分析仿真数据基础上提出合理锥体结构的设计方法。