在催化剂制备罐设计的过程中,使用的椭圆封头的开孔的接管结构会对其结构受力产生不会程度的影响,遇到较大的管道载荷,经过管道载荷和内压共同的作用下,椭圆封头开孔接管结构不连续引起的弯曲应力具有一次应力和二次应力的性质。
在对其应力大小进行分析的过程中,我们目前可采用有限元分析方法,对椭圆封头开孔接管结构局部的实际力学行为进行分析研究,以弹性应力分析和塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础,对局部应力强度进行了安全评定。根据三维椭圆封头轴向开孔接管的结构特点和载荷特性,计算采用三维力学模型。网格划分采用20节点六面体单元,并对接管与封头过渡区域网格加密,共109196个节点,24865个单元。
利用这种分析方法能够对其在外载荷和内压共同作用以及内压作用下进行了分别计算,从而计算出椭圆封头开孔接管局部不连续处的应力分布状态。在应力处沿封头壁厚方向选取路径进行线性化处理,并将两种工况作用下的应力分类结果进行比较。
经过对比可知,在管道外载荷和内压共同作用下,椭圆封头开孔接管结构局部不连续引起的弯曲应力具有一次应力和二次应力的性质,并且随着管道外载荷的增大,一次应力成分占的比例越大。
经过以上对椭圆封头局部应力的分析我们可以看出来,该方法能够有效的对结构受力状态进行分析,避免了应力分类的盲目,以塑性失效准则、弹塑性失效准则为基础的分析设计,是与工程力学紧密结合的产物,它不仅解决了压力容器常规设计中无法解决的问题,也是容器设计观念与方法上的一个飞跃。
椭圆封头内曲面之间的容积本文导出了这两个参数的计算公式。表中仅仅给出了这两个公式的部分计算结果,以作为与上述手册的相应数值进行对照之用。 一、容积计算式 椭球面方程式式中的a、b、c是椭球面的半轴。(2)式表示一个由椭圆绕。轴旋转的旋转椭球面,它的一半(xoy平面的上曲面或下曲面)即是椭圆封头的内曲面,按习惯写法,c用h表示,所以;xoy平面上部与内椭圆封头内曲面之间的容积为V。
大型椭圆封头拉伸成形厚度用二维刚塑性有限元软件DEFORM-2D对底部带柱形支撑台的大型厚壁椭圆形封头的热拉伸工艺进行模拟,研究了拉伸过程中板坯变形特点,并预测出其成型缺陷,在与椭圆封头短轴成37°~67°范围内存在"不贴模"现象,分析了产生该缺陷的原因和影响因素。在此基础上定量研究了板坯削边值、凹模带等参数对缺陷的影响,确定了合理的工。