一、球壳超标开孔平齐接管应力分析与补强设计研究（论文文献综述）
杨福昌,胡丽萍,李红[1]（2013）在《壳体径向平齐接管开孔补强之等面积法与应力分析法》文中认为GB 150.3—2011《压力容器第3部分设计》对内压作用下压力容器壳体具有径向平齐接管的开孔补强设计引入了两种设计方法——等面积法和应力分析法。在两种方法同时适用的壳体径向平齐接管开孔补强条件下,从理论和工程实例两方面对两种方法进行了分析和比较。
王立东[2]（2012）在《大开孔补强结构应力特点和补强设计方法》文中指出过去,在很长一段时间里,为了避免由于开孔而造成压力容器的破坏,一般采取保守的做法,即尽量避免开孔,当必须开孔时,尽量开小孔。然而近年来,随着过程装备行业的快速发展,容器的开孔逐步向大开孔的方向发展,给压力容器的结构强度设计带来了一系列的技术问题,如开孔附近的应力集中系数、开孔补强的方法、开孔补强的结构设计等。
邹军[3]（2012）在《压力容器非径向接管的应力分析与补强研究》文中进行了进一步梳理压力容器是常见的过程装备，由于工艺和结构上的要求，经常需要在压力容器上安装斜向或切向的非径向接管，这种非径向接管需要在容器上开椭圆孔。开孔的结果，不仅削弱了压力容器器壁的强度，而且在在开孔附近产生严重的应力集中，其峰值应力往往高达容器薄膜应力的数倍。因此，如何正确分析非径向开孔附近的应力集中，采用合适的补强方法，是目前压力容器设计中令人关注的课题。本文以承受内压作用的压力容器非径向开孔接管为研究对象，用有限元法分别模拟研究了非径向接管的非径向角度、接管厚度、接管内伸长度以及补强圈厚度等四个因素对非径向接管开孔区附近应力分布的影响和应力集中系数。本文主要工作及所得结论如下：（1）非径向接管的应力集中系数随着非径向角度的增大而显着增大，但并不是单调增大。容器的非径向角度在25—45时，应力集中系数较大。同时通过加圆倒角处理对比分析，发现打磨焊缝对于消除容器开孔的残余应力具有积极的效果。（2）接管补强的效果较好，但接管与筒体刚度差不应过大，当接管筒体厚度比达到1.2时，补强效果开始降低。本文认为，接管筒体厚度比t T一般取0.8—1.2之间较为合适。（3）内伸接管的补强效果有限，当补强满足要求时，不必再增加接管的内伸长度，否则会造成弯曲应力的增加。如确需采用接管内伸式补强，建议接管内伸长度控制在h2≤0.5T。（4）补强圈补强效果仅次于接管补强。但是，由于补强圈使筒体局部壁厚加大，造成局部弯曲应力增大，并且补强圈与筒体之间不能完全贴合，难以与筒体形成一个整体，所以抗疲劳性能差。通过有限元模拟结果可知，补强圈厚度在0.8T至1.2T之间较为合适。补强圈补强结构不宜在高压高温容器上使用。（5）本文借助空间解析几何坐标变换的理论以及回归分析方法，推导出了半经验半理论的非径向接管应力快速计算公式。通过这两个形式简单的公式，可以比较容易地得到非径向接管的应力分布情况。
罗彩霞,梅瑛[4]（2012）在《基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析》文中提出球壳开孔接管区的应力高且分布状况复杂。利用ANSYS软件,通过获取应力分布云图及线性化处理提取的各类应力,探讨了过渡圆角半径对球壳开孔接管区应力的影响。结果表明,球壳与接管连接处存在明显的应力集中。采用圆角过渡可以降低应力集中系数。只有圆角半径较大时,应力集中系数才会显着降低,并且主要是降低了其中的弯曲应力和峰值应力。当圆角半径增加到一定程度,应力集中系数降低极其缓慢。结果为工程实际中球壳开孔接管区圆角半径的选取提供借鉴。
周连东,江楠[5]（2011）在《球壳大开孔内伸接管补强分析》文中认为球壳大开孔的补强设计中,相比于压力面积法和ASME法,有限法更直观和快速。建立一系列有限元模型,利用应力强度评定的方法,分析球壳大开孔内伸接管补强中接管内伸长度以及接管与球壳壁厚比t/T对补强效果的影响,结果表明:随着接管内伸长度的增长,局部薄膜应力逐渐减小,弯曲应力逐渐增大,一次应力加二次应力则先减小后又增大;随着接管厚度增加,局部薄膜应力、弯曲应力、一次应力加二次应力都逐渐减小,但减小的幅度下降;在模型下,接管内伸长度h2≤80mm、接管与球壳壁厚比1.5≤t/T≤2.7时,补强效果良好。
刘元春[6]（2011）在《锅壳锅炉下脚圈和椭球封头及三通应力分析计算》文中进行了进一步梳理锅炉是一种直接用燃烧产生热水和蒸汽的特种受压容器,对设计、选材、制造都有特殊的要求,要同时考虑其安全性和经济性。锅炉受压元件强度计算标准与其他锅炉标准,如热力计算、空气动力计算、水动力计算等标准相比,具有更强的强制性和法律约束力。当对锅炉进行设计和对已有锅炉进行校核安全性时,必须进行锅炉受压元件的强度计算。随着技术的发展,锅壳锅炉的压力已达到3.8MPa,而现行的锅壳锅炉受压元件强度计算标准GB/T 16508-1996已经使用14年,其中的某些规定已经不尽合理。因此,2008年开始对标准进行修订,本文就其中的若干问题进行有限元分析,为标准的修订提供依据。本文依据弹性力学理论,对受压元件进行理论分析,推导出在内压作用下脚圈、封头和三通的应力分布。然后,使用有限元软件ANSYS?12.1对受压元件进行应力分析,分别得到了这些模型的应力强度分布结果,选取了沿厚度路径进行应力分类,将应力的计算结果通过线性化处理分解为:薄膜应力、弯曲应力和峰值应力,得到应力强度分布结果,进行强度评定。采用有限元法分别对不同型式、不同支撑的下脚圈进行理论分析和强度评定,结果表明,在内压作用下,外侧支撑的U型下脚圈的应力最大,S型下脚圈的受力情况最好。当锅炉有冲天管、喉口圈、加煤孔和出渣口等结构时,下脚圈的应力状况得到改善。同时,立式无冲天管锅炉U型下脚圈厚度可按最小厚度公式计算,取厚度系数β= 1.0是可行的,如计算所得最小需要厚度小于炉胆厚度,则取炉胆厚度。有冲天管、喉口圈、加煤孔和出渣口等结构的锅炉S型、U型下脚圈厚度无需计算,取炉胆厚度。采用有限元法分别对不同人孔直径和椭球形封头直径比的封头进行理论分析和强度评定,结果表明在内压作用下,翻边封头的最大应力点为长轴面的翻边处,将限制条件d / Dn≤0.6扩大为d / Dn≤0.7是可行的。采用有限元法分别对不同压力、不同直径的等径三通和异径三通进行理论分析和强度评定,结果表明,在内压作用下,三通肩部的应力比腹部的应力大,应力的最大点发生在三通肩部的内侧。当主管直径相同时,等径三通比异径三通的应力大。通过有限元分析可得,对于额定压力不大于3.8MPa的锅炉钢制无缝焊制三通,当主管外径Dw≤273mm时,可用厚度补强型式计算;对于额定压力不大于2.5MPa的锅炉钢制无缝焊制三通,当主管外径Dw≤426mm时,可用厚度补强型式计算。
李凤祥[7]（2010）在《基于Ansys内压圆柱壳体接管开孔等面积补强结构安全性评定》文中认为压力容器作为过程装备,为满足工艺、结构、工艺控制上的要求要在器身上开孔并接管。压力容器的受力特点决定接管区域的应力状态复杂,压力容器开孔接管后给应力分布与强度带来不利影响。本文按照GB150-98的规定进行壳体、接管各部分尺寸计算,根据GB150-98等面积补强原理进行补强计算,使用ANSYS建立筒壳接管结构参数化命令流程序,对上述数据进行强度分析计算,并根据JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》进行补强结构的安全性分析。据应力云图知道,在GB150-98规定的不补强范围内经过测试是安全的。事实证明,GB150-98所规定的不补强结构偏于保守,在使用中尽可以适当放宽,但在使用中要严格进行应力分析。对超范围使用条件测试结果显示,对超压使用（3Mpa）、超直径使用（95mm）、降低厚度使用（5mm）都是安全的,而且最大应力值与安定边界值有很大的空间,具有一定的安全裕量。事实证明,GB150-98所规定的不补强结构偏于保守,在使用中尽可以适当放宽,但在使用中要严格进行应力分析。承受内压的筒壳开孔接管,接管壁厚度与壳体壁厚度根据所承受的压力载荷来计算,得到的接管壁厚度值与壳体厚度值比较起来要小很多,壳程壁厚与接管壁厚的差异大,结构变形协调能力差。为了进行补强,补强圈的厚度叠加到壳体上之后,强化了接管区的刚度,在较大的应力作用下,接管自身发生弯曲,形成弯曲应力,导致总应力值超标,造成结构失效。厚壁管结构补强效果优于补强圈结构,而且对于补强圈结构不适宜采用的环境,如高温、低温、交变疲劳、应力腐蚀、大开孔结构以及其它一些特定环境等,建议在设计时优先考虑采用厚壁管补强结构,特别是在一些工况条件要求较高的环境更应如此。单纯依靠厚壁接管补强,当遇到大开孔、高压力工作环境时,需要提供的补强面积大,单纯依靠接管提供补强面积会造成接管壁厚过大,一是增加接管的生产焊接等制造难度,二是造成新的变形不协调,接管的变形小,而壳的变形大,形成壳体承受的弯矩大。因而,高压力大直径开孔降低总体应力的办法是协调壳体与接管的壁厚,通过接管与补强圈双重补强结构来实现补强面积的提供最安全。当操作压力达到6.5Mpa时,已经超出前述技术法规所规定的补强圈使用的压力上限,但应力校核结果表明,只要合理进行结构设计,避免接管出项大的弯曲变形和弯曲应力,在超出法规规定的工作压力下,补强圈结构也是可以使用的。对于具体的使用环境必须进行有效的应力计算,以防止出现应力破坏。
王洪海,王志英,张文林,王俊宝[8]（2007）在《球壳大开孔平齐接管补强设计方法评价》文中研究指明为了对球壳大开孔补强结构做出合理安全评价,利用我国现行标准中的补强方法,对D=500mm,直径厚度比D/T=68、接管与壳体半径比r/R分别为0.5,0.6,0.7,0.8的球壳大开孔结构进行了补强计算,对补强后的球壳大开孔平齐接管结构,选择其高应力区的若干截面,按照“分析设计”方法进行了应力强度评定。结果表明,按极限分析法和压力面积法进行补强后的结构按分析设计可以通过;随着D/δ的增大,接管有效厚度与最小厚度之比g值随之增加;对多数大开孔情况,利用极限分析法补强后的结构更安全。
徐岩[9]（2007）在《舰用冷凝器水室大开孔结构强度及优化设计研究》文中认为鉴于核动力装置高功率密度、高效率的要求，大型化、经济性、高安全可靠性是主冷凝器的发展方向。以椭圆型封头为主体的主冷凝器水室结构可以满足机组各方面的性能要求而得到广泛应用。随着机组功率增加，封头上接管尺寸增大，研究设计即满足强度性能要求经济性又好的大开孔椭圆封头结构对提高机组总体性能至关重要。由于椭圆封头大开孔接管结构的复杂性，寻求理论解非常困难。到目前为止，有关大开孔结构的理论研究成果还不能直接用于实际工程设计。随着有限元技术的发展和分析设计规范的逐步完善，对椭圆封头大开孔接管结构采用应力分析设计已成为可能。以有限元精确计算为基础，利用成熟的弹性应力分类和分析评定方法，有限元应力分析已逐渐成为解决大开孔结构强度问题的有力手段。本文针对双接管椭圆封头结构，分别以平齐式和内伸式接管补强结构为研究对象，采用三维有限元数值分析技术，较全面地研究了各补强结构的应力分布特点及规律；分析讨论了内、外焊缝和内伸长度等因素的补强作用；通过对各种补强结构补强能力的对比分析，提出了效果较好的补强结构，并通过分析设计对该结构的经济合理性做出了评价。本文通过电阻应变测量的方法有效验证了有限元计算方法的可行性和可靠性；误差原因的分析和结论将为实际产品的设计和制造起到重要的指导意义。本文利用有限元与优化技术相结合的方法，对具有最佳补强效果的补强结构进行了三维实体结构优化设计研究，优化分析结果证实了结构优化设计法在解决大开孔椭圆封头设计上的有效性，同时也为其他复杂结构的设计提供一个科学实用的设计方法和设计手段。
王磊[10]（2006）在《压力容器大开孔接管有限元分析及强度设计的研究》文中指出压力容器由于工艺和结构上的要求常常需要开设各种大开孔结构，超出了常规设计方法的适用范围，只能依靠实验研究，进行对比分析设计或经验设计，其安全性和可靠性得不到保证。而以应力分析为基础的设计方法变得越来越重要，有限单元法已成为结构分析最重要的一种手段。 本文采用有限元方法，应用ANSYS程序，按照分析设计的原则和方法（即弹性应力分析和塑性失效准则），对大型薄壁压力容器大开孔接管的接管平齐式补强、接管插入式补强及加强圈补强三种补强结构建立三维有限元模型，进行弹性应力分析，得到三种补强结构的应力分布特点，并对接管补强结构，进行一系列建模分析，通过考察一些变量的作用，得出了一些一般性的结论，即当圆柱壳大开孔的开孔率较大时，在开孔接管的局部部位将产生很高的应力，按现有的补强原则进行结构设计已不够安全；应采用有限元方法对结构补强区进行全面的应力分析，再按分析设计方法进行安全评定，从而设计出满足要求的补强结构。通过三种补强结构补强效果的对比分析，提出了适于工程应用的效果较好的补强结构。对于有限元计算结果，通过ASME方法和实验测试验证了有限元建模的正确性。通过研究发现，等效线性化处理是区分有限元计算结果中峰值应力的有效手段，只要选择合适的校核线进行正确的应力线性化，可以分解出峰值应力的大小。研究还表明：ASME方法比等面积法、压力面积法更偏于安全和可靠，与有限元计算结果基本一致，建议采用有限元建模分析或ASME方法对压力容器大开孔补强进行强度计算和应力评定。
二、球壳超标开孔平齐接管应力分析与补强设计研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、球壳超标开孔平齐接管应力分析与补强设计研究（论文提纲范文）
（3）压力容器非径向接管的应力分析与补强研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的工程背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 压力容器开孔接管应力分析理论 |
| 1.3.1 薄壳理论解 |
| 1.3.2 有限元解 |
| 1.4 本文的主要研究内容和研究手段 |
| 1.4.1 研究思想、主要研究内容 |
| 1.4.2 主要研究手段 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 压力容器设计理论及开孔补强方法 |
| 2.1 压力容器设计原则 |
| 2.2 压力容器设计理论 |
| 2.2.1 理论基础 |
| 2.2.2 常规设计 |
| 2.2.3 分析设计 |
| 2.2.4 常规设计和分析设计的对比 |
| 2.3 应力分类及应力评定 |
| 2.3.1 应力分类的基本思想 |
| 2.3.2 各类应力的评定 |
| 2.4 非径向开孔对压力容器的影响 |
| 2.5 现有开孔补强方法及适用范围 |
| 2.5.1 等面积法 |
| 2.5.2 压力面积法 |
| 2.5.3 分析设计中开孔补强设计的另一种方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 内压圆柱壳体非径向接管结构的应力分析研究 |
| 3.1 有限元方法简介 |
| 3.2 有限元模型建立 |
| 3.2.1 建模构想 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 主要计算条件 |
| 3.3 计算结果的应力分析 |
| 3.4 接管平齐式补强结构的应力分析研究 |
| 3.4.1 概述 |
| 3.4.2 非径向度的影响 |
| 3.4.3 试验应力分析 |
| 3.4.4 接管与筒体刚度差的影响 |
| 3.5 接管内伸式补强结构应力分析研究 |
| 3.5.1 概述 |
| 3.5.2 不同接管内伸长度的影响 |
| 3.6 补强圈结构的应力分析研究 |
| 3.6.1 概述 |
| 3.6.2 不同补强圈厚度的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 非径向接管补强结构应力特点和补强设计方法 |
| 4.1 非径向开孔结构的应力分布特点 |
| 4.2 非径向开孔经验公式的推导 |
| 4.2.1 非径向接管应力分析 |
| 4.2.2 回归计算与分析 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 有限元分析 |
| 2.1 建立模型 |
| 2.2 结果分析 |
| 3 应力分类和强度评定 |
| 4 结论 |
（5）球壳大开孔内伸接管补强分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 应力分类及应力强度评定 |
| 2.1 应力分类 |
| 2.2 应力强度评定 |
| 2.2.1 点处理法 |
| 2.2.2 线处理法 |
| 3 有限元计算模型 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 材料性质 |
| 3.3 单元及网格划分 |
| 3.4 载荷及边界条件 |
| 4 接管内伸长度对补强效果的影响 |
| 5 接管壁厚对补强效果的影响 |
| 6 结论 |
（6）锅壳锅炉下脚圈和椭球封头及三通应力分析计算（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题的目的及意义 |
| 1.3 国内外的研究现状 |
| 1.3.1 压力容器应力分析研究现状 |
| 1.3.2 下脚圈应力分析研究现状 |
| 1.3.3 有孔封头应力分析研究现状 |
| 1.3.4 三通应力分析研究现状 |
| 1.4 主要研究方法 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 理论基础 |
| 2.1 弹性力学基本方程 |
| 2.1.1 平衡方程 |
| 2.1.2 几何方程 |
| 2.1.3 物理方程 |
| 2.1.4 变形协调方程 |
| 2.1.5 边界条件 |
| 2.2 有限元法简介 |
| 2.3 应力分类 |
| 2.4 强度评定 |
| 2.4.1 第一强度理论 |
| 2.4.2 第二强度理论 |
| 2.4.3 第三强度理论 |
| 2.4.4 第四强度理论 |
| 2.4.5 应力强度评定 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 下脚圈的应力分析与强度计算 |
| 3.1 下脚圈的应力分析 |
| 3.2 下脚圈的有限元分析计算 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 计算结果 |
| 3.3 下脚圈的强度评定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 椭球形封头的应力分析与强度计算 |
| 4.1 椭球形封头的应力分析 |
| 4.2 椭球形封头的有限元分析计算 |
| 4.2.1 物理模型 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 计算结果 |
| 4.3 椭球形封头的强度评定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 焊制三通的应力分析与强度计算 |
| 5.1 焊制三通的应力分析 |
| 5.2 焊制三通的有限元分析计算 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 网格划分 |
| 5.2.3 计算结果 |
| 5.3 焊制三通的强度评定 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）基于Ansys内压圆柱壳体接管开孔等面积补强结构安全性评定（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪 论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.1.1 开孔应力集中的解决办法 |
| 1.1.2 规范等面积补强设计方法的现行技术法规 |
| 1.1.3 现行技术法规有关等面积补强设计方法规定 |
| 1.1.4 问题总结 |
| 1.2 问题的研究进展 |
| 1.3 本文的核心内容 |
| 第2章 理论分析 |
| 2.1 薄膜应力理论 |
| 2.1.1 薄膜应力分析基本假设 |
| 2.1.2 经向应力的求解—区域平衡方程 |
| 2.1.3 环向应力的求解—微体平衡方程 |
| 2.2 等面积补强方法 |
| 2.2.1 补强尺寸的确定 |
| 2.2.2 开孔削弱面积的计算 |
| 2.2.3 壳体补强面积的计算 |
| 2.2.4 接管补强面积的计算 |
| 2.2.5 焊缝补强面积的计算 |
| 2.2.6 补强圈尺寸的确定 |
| 2.3 ANSYS 简介 |
| 第3章 不另行补强的接管安全性分析 |
| 3.1 接管壁厚计算 |
| 3.2 壳体壁厚计算 |
| 3.2.1 无缝钢管筒壳壁厚计算 |
| 3.2.2 焊接筒壳壁厚计算 |
| 3.3 结构组合分析及等面积补强校核 |
| 3.3.1 筒体159—89 接管结构等面积补强校核 |
| 3.3.2 筒体300—89 接管结构等面积补强校核 |
| 3.4 基于ANSYS 安全性分析 |
| 3.4.1 接管不另行补强结构ANSYS 计算模型建立 |
| 3.4.2 接管不另行补强结构使用安全性分析 |
| 3.4.3 接管不另行补强结构超范围使用安全性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 等面积补强结构尺寸上限使用安全性分析 |
| 4.1 补强结构计算 |
| 4.1.1 接管壁厚计算 |
| 4.1.2 筒壳壁厚计算 |
| 4.1.3 等面积补强计算 |
| 4.2 补强圈结构ANSYS 计算模型建立 |
| 4.3 技术法规规定的压力范围内强度校核 |
| 4.4 补强结构安全性比较 |
| 4.5 补强圈补强结构超压工作安全性校核 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 接管补强ANSYS 命令流程序文件 |
| 附录2 补强圈ANSYS 命令流程序文件 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（9）舰用冷凝器水室大开孔结构强度及优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 本课题有关研究领域国内外发展状况 |
| 1.2.1 圆柱壳大开孔接管结构的研究状况 |
| 1.2.2 球形壳体大开孔研究状况 |
| 1.2.3 椭圆壳大开孔结构的研究状况 |
| 1.3 本文的研究内容及研究方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 第2章 大开孔结构强度分析的有限元法 |
| 2.1 有限元分析方法 |
| 2.1.1 有限元法原理、历史、适用范围及发展前景 |
| 2.1.2 有限元法求解过程 |
| 2.2 基本微分方程 |
| 2.2.1 弹性力学基本控制方程 |
| 2.2.2 20节点三维等参单元微分方程 |
| 2.3 本课题三维有限元模型的建立 |
| 2.3.1 建模构想 |
| 2.3.2 分析模型 |
| 2.3.3 边界条件及主要力学性能参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 内压椭圆封头大开孔双接管结构有限元分析研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 平齐式接管结构强度有限元计算 |
| 3.2.1 三维有限元计算模型 |
| 3.2.2 模型几何参数 |
| 3.2.3 平齐式接管结构有限元计算结果 |
| 3.3 内伸式接管结构有限元计算 |
| 3.3.1 三维有限元计算模型 |
| 3.3.2 模型几何参数 |
| 3.3.3 内伸式接管补强结构计算结果 |
| 3.4 结果分析与比较 |
| 3.4.1 平齐式接管两种结构应力分布对比 |
| 3.4.2 内伸式接管结构应力分布对比 |
| 3.4.3 平齐式结构与内伸式结构应力分布比较 |
| 3.5 典型补强结构的应力强度评定 |
| 3.5.1 应力强度的评定方法 |
| 3.5.2 应力强度评定结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 典型模型实验验证 |
| 4.1 实验目的及其实验方法 |
| 4.2 实验装置及应变测量 |
| 4.2.1 实验装置及测试系统 |
| 4.2.2 试验件及应力测点布置方案 |
| 4.2.3 应变片选择及划线坐标系确定 |
| 4.2.4 测量过程 |
| 4.3 实验数据处理 |
| 4.4 实验结果与有限元结果比较分析 |
| 4.4.1 高应力区应力对比 |
| 4.4.2 壳体对称面内应力对比 |
| 4.5 误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 椭圆封头大开孔双接管结构壁厚优化设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 优化设计过程 |
| 5.3 基于有限元分析的优化计算方法 |
| 5.4 内伸式接管结构优化分析 |
| 5.4.1 优化分析模型 |
| 5.4.2 优化计算结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）压力容器大开孔接管有限元分析及强度设计的研究（论文提纲范文）
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的工程背景及意义 |
| 1.2 压力容器开孔补强国内外主要研究现状 |
| 1.2.1 薄壳理论解 |
| 1.2.2 有限元解 |
| 1.2.3 试验研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容和研究手段 |
| 1.3.1 研究思想、主要研究内容 |
| 1.3.2 主要研究手段 |
| 1.4 小结 |
| 2 压力容器设计理论及开孔补强方法 |
| 2.1 压力容器设计原则 |
| 2.2 压力容器设计理论 |
| 2.2.1 理论基础 |
| 2.2.2 常规设计 |
| 2.2.3 分析设计 |
| 2.2.4 常规设计与分析设计的对比 |
| 2.3 应力分类及应力评定 |
| 2.3.1 应力分类的基本思想 |
| 2.3.2 各类应力的评定 |
| 2.4 大开孔对筒体应力的影响 |
| 2.5 现有开孔补强方法及适用范围 |
| 2.5.1 等面积法 |
| 2.5.2 压力面积法 |
| 2.5.3 极限压力法 |
| 2.5.4 分析设计中开孔补强设计的另一方法 |
| 2.5.5 ASME方法 |
| 3 内压圆柱壳体大开孔率补强结构的应力分析研究 |
| 3.1 有限元分析方法 |
| 3.1.1 有限元分析基本思路 |
| 3.1.2 ANSYS软件 |
| 3.2 有限元计算模型建立 |
| 3.2.1 建模构想 |
| 3.2.2 有限元模型建立 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.2.4 主要计算条件 |
| 3.3 计算结果的应力分析 |
| 3.4 接管平齐式补强结构的应力分析研究 |
| 3.4.1 概述 |
| 3.4.2 应力分析计算 |
| 3.4.3 开孔接管与筒体刚度差的影响 |
| 3.4.4 试验应力分析 |
| 3.5 接管内伸式补强结构应力分析研究 |
| 3.5.1 概述 |
| 3.5.2 应力分析计算 |
| 3.6 加强圈补强结构的应力分析研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 大开孔补强结构应力特点和补强设计方法 |
| 4.1 三种大开孔补强结构的应力分布特点 |
| 4.2 设计方法和结构设计的研究 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 主要研究成果 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 附录A: 模型3图表 |
| 附录B: 模型4图表 |
| 附录C: 模型5图表 |
| 附录D: 模型6图表 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
四、球壳超标开孔平齐接管应力分析与补强设计研究（论文参考文献）
- [1]壳体径向平齐接管开孔补强之等面积法与应力分析法[J]. 杨福昌,胡丽萍,李红. 石油化工设备, 2013(S1)
- [2]大开孔补强结构应力特点和补强设计方法[J]. 王立东. 科技与企业, 2012(17)
- [3]压力容器非径向接管的应力分析与补强研究[D]. 邹军. 华南理工大学, 2012(01)
- [4]基于ANSYS的球壳开孔接管区应力分析[J]. 罗彩霞,梅瑛. 机械设计与制造, 2012(04)
- [5]球壳大开孔内伸接管补强分析[J]. 周连东,江楠. 机械设计与制造, 2011(08)
- [6]锅壳锅炉下脚圈和椭球封头及三通应力分析计算[D]. 刘元春. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
- [7]基于Ansys内压圆柱壳体接管开孔等面积补强结构安全性评定[D]. 李凤祥. 吉林大学, 2010(05)
- [8]球壳大开孔平齐接管补强设计方法评价[J]. 王洪海,王志英,张文林,王俊宝. 机械设计, 2007(06)
- [9]舰用冷凝器水室大开孔结构强度及优化设计研究[D]. 徐岩. 哈尔滨工程大学, 2007(04)
- [10]压力容器大开孔接管有限元分析及强度设计的研究[D]. 王磊. 南京理工大学, 2006(01)