
大開孔橢圓封頭有限元強度分析
2014-01-06 08:56:29
按分析設計的原理,利用應力分類和評定的方法對橢圓形封頭結構進行了強度評定。在滿足使用性的前提下,使結構用材、重量,實現大開孔封頭的優化設計。
內壓作用下有限元計算模型 -設計參數
取帶有兩個接管的標準橢圓形封頭結構為研究對象,兩個接管內徑分別為Φ850mm 和Φ400mm,設計壓力為4.5MPa,各部分材料均為Ti75,設計溫度為50℃。材料特性:E=1.156x105MPa,μ=0.32,σs=650 MPa,[σ]=233 MPa。進水接管壁厚為16mm,人孔座內徑為Φ400mm,壁厚為85mm,接管為平齊式結構。接管與封頭的焊接為全焊透結構,外側焊角高20 ㎜,內側圓角半徑20 ㎜。
幾何建模 -為了便于計算,取實體作為分析對象并進行適當簡化,由于封頭是關于中心平面對稱的,為減小計算規模,取半邊進行建模。由于大開孔封頭出現強度問題的危險部位常常集中在封頭與接管相貫區域,為了較真實地反映兩個接管對水室強度的影響,我們僅取上述兩接管和封頭殼體作為有限元分析對象,視大接管遠端對封頭影響為零,故取實際的計算模型為大接管距離封頭外表面100m 處為邊界,小接管及封頭法蘭對外聯接部分作為邊界條件來處理。