橢圓形斷面壓力容器的應(yīng)力分析.pdf

1、壓力容器是一種能夠承受一定壓力，用來(lái)存儲(chǔ)或輸送氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)介質(zhì)的密閉空間，已經(jīng)在天然氣加工廠、煉油廠、化工廠和核電廠等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。壓力容器通常具有的形式有球體、圓柱體、橢圓體或者這些形式的組合。目前有限元技術(shù)已經(jīng)成為了壓力容器應(yīng)力分析的主要方法，但是對(duì)壓力容器的研究存在以下兩個(gè)問(wèn)題:一是大多數(shù)的研究都是針對(duì)圓形壓力容器，包括圓形封頭壓力容器和橢圓形封頭壓力容器，針對(duì)異形壓力容器的研究較少;二是對(duì)壓力容器的有限元應(yīng)力分析大多

2、數(shù)都是采用線性數(shù)值分析的方法進(jìn)行，計(jì)算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值的誤差較大，且難以保證結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。
　　針對(duì)以上問(wèn)題，本文開(kāi)展了橢圓形斷面壓力容器非線性數(shù)值分析研究，主要研究?jī)?nèi)容及成果表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
　　(1)橢圓形斷面壓力容器應(yīng)力非線性數(shù)值分析。首先，研究了圓形殼體應(yīng)力分析的理論，針對(duì)對(duì)稱載荷和非對(duì)稱載荷的情況分別展開(kāi)研究，然后將圓形殼體的理論延伸到壓力容器，研究了圓形壓力容器和橢圓形斷面壓力容器應(yīng)力計(jì)算方法;其次，對(duì)

3、非線性數(shù)值分析的方法進(jìn)行了研究，介紹了其流程圖和數(shù)學(xué)理論，并用一個(gè)算例驗(yàn)證了非線性應(yīng)力分析的可靠性，最后針對(duì)橢圓形斷面壓力容器展開(kāi)了非線性應(yīng)力數(shù)值計(jì)算，并對(duì)橢圓形斷面壓力容器應(yīng)力分布的特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)和對(duì)比分析。
　　(2)壓力容器對(duì)比及變載荷研究。首先，研究了在同樣容積下，同樣邊界條件下，對(duì)比了圓形壓力容器和橢圓形斷面壓力容器在1MPa內(nèi)壓下的應(yīng)力情況，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，總結(jié)出圓形壓力容器與橢圓形斷面壓力容器的不同點(diǎn);然后，針對(duì)