防止壓力容器塑性垮塌的分析方法研究.pdf

1、壓力容器的分析設計(DBA)作為規(guī)則設計(DBF)的并行設計方法越來越受到設計人員的重視，對于高溫、高壓容器或者規(guī)則設計所不能涵蓋的非標設備，分析設計的使用尤為廣泛。防止壓力容器塑性垮塌失效是分析設計的重要任務之一，然而不同規(guī)范采用不同彈塑性分析方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹歐盟EN13445-3標準附錄B中總體塑性變形設計校核及其應用，通過對比二次外推法的兩種外推方式得出以下結(jié)論:按EN13445外推法計算時，應首先將表

2、面支點的應變分量二次外推到熱點處，然后求熱點處的主結(jié)構(gòu)應變。⑵提出基于應變線性化的主結(jié)構(gòu)應變計算方法，根據(jù)建模方式的差異性對同一結(jié)構(gòu)確定六種計算結(jié)構(gòu)應變的方法，通過對比分析六種方法的計算結(jié)果得出:應變線性化方法與二次外推法所得結(jié)果偏差最小;應變線性化方法可以計算壓力容器構(gòu)件中任何位置的結(jié)構(gòu)應變，包括二次外推法無法使用的情況。⑶與EN13445直接法使用的最大主結(jié)構(gòu)應變準則相對應，提出可以用于總體塑性變形校核的最大當量結(jié)構(gòu)應變準則，該準則

3、更適用于壓力容器常用的韌性材料。⑷實現(xiàn)了零曲率準則的程序化并給定了載荷-應變或者載荷-變形(P-w)曲線上零曲率點的判據(jù)，可以準確快速地判斷P-w曲線上某點是否為零曲率點或者確定零曲率點在曲線上的位置，從而可以使用載荷-抗力系數(shù)法進行設計校核。⑸通過對典型結(jié)構(gòu)進行極限分析和彈塑性分析，對比六種彈塑性分析方法得出:零曲率準則為確定極限載荷的最佳準則;垮塌載荷和極限載荷確定許用載荷大小關(guān)系與結(jié)構(gòu)的幾何強化特性相關(guān)，故可以選擇兩者的較小值作為