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            新聞資訊
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            封頭局部結構設計的有限元分析

            在催化劑制備罐的使用過程中往往需要承受較大的管道外載荷,經過分析可知,在管道外載荷和內壓共同作用下,橢圓封頭開孔接管結構不連續引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質,如果將彎曲應力處理為一次應力則過于保守,失去應力分析的意義,如果全部處理為二次應力又不安全。

            對于這一情況,我們可以采用有限元分析方法對于這一部位所受到的實際力學行為進行分析研究,以彈性應力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎,對局部應力強度進行了安全評定。根據三維橢圓封頭軸向開孔接管的結構特點和載荷特性,計算采用三維力學模型。網格劃分采用20節點六面體單元,并對接管與封頭過渡區域網格加密。

            也就是說,利用有限元分析法可對該部位的有外載荷以及內壓的作用進行了計算,在管道外載荷和內壓共同作用下,在應力處沿封頭壁厚方向選取路徑進行線性化處理,并將兩種工況作用下的應力分類結果進行比較。

            經過比較可以看出,在管道外載荷和內壓共同作用下,封頭開孔接管結構局部不連續引起的彎曲應力具有一次應力和二次應力的性質,并且隨著管道外載荷的增大,一次應力成分占的比例越大。對理想塑性材料,一次應力所引起的總體塑性流動是非自限的,即當結構內的塑性區擴展到使之變成幾何可變的機構時,達到極限狀態,即使載荷不再增加,仍產生不可限制的塑性流動,直至破壞。

            綜上所述,對于封頭局部部位的實際力學行為進行分析,對其應力分布狀態進行研究,并以彈性應力分析和塑性失效準則、彈塑性失效準則為基礎,對該局部應力強度進行安全評定。

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