前几节介绍了压力容器设计计算和分析理论,从这节开始介绍实际工程案例。 压力容器仿真(Structural Analysis of Pressure Vessels)-1 压力容器简介 压力容器仿真(Structural Analysis of Pressure Vessels)-2 压力容器设计计算 压力容器仿真(Structural Analysis of Pressure Vessels)-3 ASME压力容器失效理论 压力容器仿真(Structural Analysis of Pressure Vessels)-4 压力容器设计中的应力分类法 压力容器仿真(Structural Analysis of Pressure Vessels)-4 压力容器分析中的应力评定 某型号的压力容器如下图所示,分析其设计在工况下是否满足。 从实际工程出发,计算简化,主要分析其封头处,并使用对称模型。FE模型如下图所示。 采用结构性网格划分,划分结果如下图所示。 输入各个部件的材料属性,加载工况,包括温度和压力。(注意tubesheet部分压力两侧并不相同) 因tubesheet建模时为简化处理,没有将孔洞建模,采用的是实体建模简化,所以在计算时需采用等效质量和强度模型,计算后定义杨氏模量和泊松比,计算如下图所示。 计算结果如下图所示。 从结果上来看,最大应力出现在tubesheet连接处,与实际相符合。 下面进行不同位置的应力评定,如下图所示,选取不同部件的4处位置,构建应力评定路径。 评定结果如下图所示。 根据计算结果,综上所述,该压力容器通过ASME SecVIII, Div. 校核计算。 总结:该项目计算的核心在于对模型的tubesheet部分做了简化处理,并未使用实际孔洞(因为孔洞局部网格细化结果容易出现应力奇异),重新计算的该处的材料属性强度以保证计算结果与实际相符。下一节将进阶讲该项目中如何分析tubesheet处的应力。 |
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