雙層網(wǎng)架支柱球罐支撐結(jié)構(gòu)力學(xué)特性分析研究.pdf

1、球罐是化工單元設(shè)備，主要用于儲存氣體、液體或固體等化工物料的壓力容器。由于其物料多為易燃、易爆和有毒介質(zhì)，一旦發(fā)生事故往往會引起災(zāi)難性后果。另外，球罐在地震、風(fēng)力、壓力波動(dòng)等引起交變載荷的共同作用下也常常發(fā)生傾斜、倒塌、開裂等損壞的現(xiàn)象，由此帶來的直接和間接損失通常也是巨大的。
　　大型球罐整體結(jié)構(gòu)規(guī)則，局部結(jié)構(gòu)不連續(xù)，受力情況比較復(fù)雜，同時(shí)球罐承受多種應(yīng)力引起的交變載荷，所以運(yùn)用分析設(shè)計(jì)方法對其進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)及校核，就成為唯一可

2、行并被普遍認(rèn)同的方法。此種設(shè)計(jì)方法工作量龐大、設(shè)計(jì)周期長、對設(shè)計(jì)人員素質(zhì)要求高。目前國、內(nèi)外進(jìn)行球罐分析設(shè)計(jì)時(shí)多采用有限單元法。
　　本課題圍繞某壓力容器公司開發(fā)的雙層網(wǎng)架支柱球罐展開分析研究。建立此球罐的實(shí)體結(jié)構(gòu)模型和有限元模型。由于此球罐形狀的特殊性，需要研究合適的有限元網(wǎng)格劃分方法，從而獲得高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格模型。對球罐加載自身重力、物料壓力、風(fēng)力、積雪、地震等載荷，分別利用ANSYS靜力分析與動(dòng)態(tài)分析，計(jì)算這些載荷作用時(shí)球

3、罐支柱、拉桿與球殼各部位所引起的應(yīng)力分布與位移變形情況;并且對相同結(jié)構(gòu)、相同尺寸的單層支柱球罐進(jìn)行相同載荷的加載，計(jì)算出各結(jié)構(gòu)部位的應(yīng)力分布與位移變形情況。將以上兩種情況進(jìn)行對比，總結(jié)雙層網(wǎng)架支柱球罐的應(yīng)力分布特點(diǎn)以及與單層支柱球罐的區(qū)別。
　　本課題所涉及的鋼制壓力球罐對于石油化工、能源、冶金等行業(yè)有著重要的意義與價(jià)值。雙層網(wǎng)架支柱球罐的力學(xué)特性分析研究是對新型球罐結(jié)構(gòu)的探索。目前球罐建造正向著大型化、結(jié)構(gòu)多樣化的方向發(fā)展，此研