接管在球封头与圆筒连接处的应力状态分析

本文概述了球封头与圆筒连接处开设接管这一典型结构有限元应力分析结果。     

锥形封头过渡段应力的理论分析与设计方法

对折边锥形封头的过渡段部分进行应力分析,提出以无矩理论为基础的常规设计方法,并与现行常规设计方法（国家标准ＧＢ１５０－８９《钢制压力容器》所规定的方法）进行比较,同时研究了计算厚度公式,探讨了现行规范中有关设计公式的来历,为折边锥形封头的设计提供理论依据。     

压力容器封头的可靠性设计

本文利用可靠性设计方法和应力强度干涉模型对压力容器椭圆形封头壁厚尺寸的计算进行了分析,给出了壁厚设计的可靠性计算公式。     

压力容器球冠形端封头的应力分析与设计方法

GB 150.3—2011和JB 4732—1995(2005年确认)给出了圆柱形压力容器球冠形端封头的设计方法,适用范围为内压与许用应力比值p/Sm≥0.002。由于该类结构通常被应用于设计压力很低的容器,工程界希望给出更薄壳的设计方法。介绍了该标准设计方法的理论依据。运用弹性薄壳理论,给出了圆柱壳连接等厚度球冠形端封头的应力分析公式,进行了有限元对比,据此提出可拓展上述现有标准中的工程设计曲线的适用范围,内压与许用应力比值p/Sm由0.002拓展至0.001。基于弹塑性大变形的有限元屈曲分析,说明了其安全性。     

化工用压力容器的设计与应力分析

本文首先根据使用要求设计了压力容器的结构,包括罐体、封头、内部物料架、加强圈以及外部支座,其次根据设计参数进行CAD三维建模,最后将CAD模型转化为CAE模型进行有限元分析,根据有限元分析改进了封头,并确定了加强圈的数目。     

压力容器的应力分析与强度设计概论

本文介绍压力容器分析设计与常规设计的不同、应力分类、厚壁圆筒筒体的应力分析和压力容器中对各类应力的限制。通过实例论证在分析设计中,根据应力发生的原因、性质及对导致容器破坏所起的不同作用,对应力加以分类,分别根据各类应力对容器强度影响的程度,采用不同的安全系数和不同的许用应力加以限制,做到设计合理、节省材料,以保证压力容器在各类应力作用下都能安全可靠地工作。     

压力容器应力分析设计方法的进展和评述

本文主要围绕着压力容器应力展开了分析,讨论了压力容器应力分析设计的进展情况,分析了压力容器应力分析设计未来的发展方向,以及分析设计工作需要重点关注的问题。     

设计与工艺实用数学讲座：第十一讲 半球形封头与球壳

半球形封头和球壳是压力容器的重要组成或主体部分，应用广泛，其下料准确、合理的计算与加工，不仅能做到优质、高效，而且还可节省大量钢材。一、半球形封头1．半球形的表面积半球形如图1所示，它的表面积S为：S=2πR2.............................................（豆）2．半球形封头的结构参数半球形封头如图2所示，由半球及直边h构成。其参数有：内径Di，直边量h，壁厚t，在加工为成品之前，还有加工余量否。图1半球形图2半球形封头3．整体压制半球形封头的坯料尺寸封头的坯料是厚度为t、直径为d的圆形板材。假定坯料在压制成型前…     

压力容器应力分析设计方法的进展和评述认识实践

压力容器,顾名思义,指能够承受压力的密闭性容器,在工业、军工等方面,都具有较为广泛的用途。且随着近年来,我国经济的发展,压力容器的市场需求量逐渐增加,而为了适应这种趋势,就需要在提升压力容器安全性能的同时,尽可能降低其生产成本。现阶段,压力容器的设计方法主要分为两类,一是常规法,二则是分析设计法。以应力分析为设计依据,并借助现代化的分析与模拟实验技术,最大程度提高设计的可行性、安全性、科学性。由此可见,压力容器的分析设计具有重要的意义,需要相关设计人员能够在设计的过程中,以高度严谨、认真的态度对待此项工作。基于此,本文主要对压力容器应力分析设计方法进行简要介绍与分析,以供参考。     

压力容器碟形封头焊接结构应力数值计算及安全评定

采用埋弧焊焊接制备SA-240M 304不锈钢碟形封头,建立简易有限元模型,采用刚体面偏置约束模拟碟形封头在工况条件下的应力场,并对危险区域的Mises等效应力进行计算和安全评定。结果表明：有限元模拟得到碟形封头长圆孔右侧圆弧中间区域的Mises等效应力最大,为危险区域,与由实测应变计算得到应力的相对误差仅为4.7%,验证模型准确;对危险区域沿应力分类线的法向应力进行等效线性化处理后得到一次薄膜应力、一次弯曲应力、峰值应力、二次弯曲应力分别为135.19,3.54,0.774,42.83 MPa,根据ASME VIII-2评定为安全。     

内压作用下圆柱壳开孔接管的分析设计方法

对于带径向接管的圆柱形压力容器,提出了一种以薄壳理论为基础的应力分析方法。与前人采用各种简化理论解不同,该方法基于精确的圆柱壳Morley方程解以及两圆柱壳交贯线处精确的边界条件,从而提高了解的精度,其适用范围扩大至开孔率0.93。一系列密网格三维有限元解验证了解的可靠性。本文根据作者所提出的理论解给出了圆柱壳大开孔补强的分析设计方法,分析表明：在大开孔情况下等面积补强法没有足够的安全裕度。     

碟形封头在外压作用下的屈曲分析

采用有限元法分析了碟形封头在外压作用下的屈曲问题。通过静力学分析观察碟形封头内部的应力分布情况以判断封头发生屈曲的位置,并使用Newton—Raphson法和弧长法对封头进行非线性屈曲分析,追踪碟形封头发生屈曲失稳前后过程,获取其典型的结构特征。最后将稳定安全系数引入到有限元分析结果的处理中,从而得到可以在工程中应用的许用外压载荷。整个分析方法和结论对碟形封头的设计和校核具有实际的工程意义。     

压力容器中锥壳-圆柱壳连接结构的分析设计方法(二)

对锥壳的设计方法中的设计准则进行了研究,提出采用保证结构有足够安全裕度的设计准则ps/p≥1. 5,并基于此制定了设计方法。弹塑性分析结果证明,所提出的设计方法和设计准则是安全合理的。     

压力容器中锥壳-圆柱壳连接结构的分析设计方法(一)

我国压力容器标准GB 150—2011和行业标准JB 4732—1995基于薄壳理论的简单边界效应解给出了锥壳大端或小端与圆柱壳相连接结构的设计方法,其适用范围限于锥壳较长的结构;对锥壳变径段较短、两端边缘效应互相耦合的结构,仅在JB 4732—1995的附录A中给出了应力分析方法,未给出具体设计方法。基于弹性薄壳理论,给出了承受内压的圆柱壳-锥壳-圆柱壳的精确解,其结果与有限元解在所有几何参数范围内均吻合很好。根据改进的设计准则提出了各种参数下(包括短锥壳变径段)基于锥壳精确解的设计方法;对圆柱壳-锥壳-圆柱壳连接处的形式提出建议与设计方法,使锥壳半顶角扩大至60°时,二者之间仍可不带折边过渡段。     

圆筒形压力容器自增强若干问题研究

按第三强度理论,采用图像法与解析法相结合的方法分析论证圆筒形自增强压力容器弹塑性界面处总应力的当量应力、塑性区深度与反向屈服、承载能力等因素之间的理论联系,提供理论上确定与塑性区深度及承载能力有关的方法与公式、算图及表格。研究表明,以k2lnkj2-k2-kj2+2=0控制区深度最佳,此时可保证:σej≤1,σei'≥-1;以kj=exp(p/σs)控制区深度可使弹塑性界面处总应力的当量应力σej最小。其中k为容器径比、kj为塑性区深度、p/σs为内压/屈服点、σei'为内壁面处残余应力的当量应力。分析论证过程中得到的一些值得注意的规律、关系式及数据、图表等可作为压力容器工程设计时参考的理论基础和依据,也使自增强理论各参数间的关系和变化规律更清晰、透彻和实用。     

组合载荷作用下碟形封头的稳定性分析

对于受外压和局部载荷联合作用下的压力容器封头稳定性设计问题,以低温液化气体储罐的外筒体为例,采用有限元方法,对受外压及支座反力作用的碟形封头进行了线性和非线性稳定性分析,计算了封头的临界失稳外压和临界失稳轴向力并考察了支座垫板的作用。结果发现对于常见的3支座或4支座,支座的存在对封头的临界失稳外压几乎没有影响;封头因外压发生失稳和因轴向支座反力发生失稳是互相独立的;支座上有无垫板对封头的临界失稳外压影响不大,但垫板能够提高封头的临界失稳轴向力。此外,为便于工程设计,给出了不同直径和厚度的碟形封头临界失稳支座反力。     

压力容器大开孔补强设计的压力面积法与ASME法的分析比较

针对压力容器两种大开孔的补强计算方法———压力面积法和ASME法 ,分析了两种方法的异同 ,考证了ASME法计算公式的理论依据和由来 ,通过对某容器大开孔结构的两种方法进行计算比较 ,显示了其间的重大差异并由此对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出见解。     

一种通用的压力容器封头斜孔划线工具

详细论述了压力容器封头斜孔的划线原理及方法，并在实践的基础上开发出了一种新型的通用划线工具，给封头的划线提供了方便。     

基于金属磁记忆方法的压力容器检测技术

分析了压力容器的无损检测现状和磁记忆检测技术在该领域的应用前景，介绍了目前金属磁记忆方法在压力容器检测中的应用情况。以某公交车站的CNG储气瓶为检测对象进行了磁记忆检测分析，通过对检测结果的分析表明，金属磁记忆检测方法在压力容器无损检测方面具有独特优势和广阔的发展前景。     

压力容器分析设计的塑性分析方法

以ASMEⅧ-22007版为主线,结合欧盟标准EN134452002介绍和评论压力容器分析设计的塑性分析方法,包括ASME的极限载荷分析方法、弹塑性应力分析方法和欧盟的直接方法等。