首页 vessel

vessel

vessel 预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司 —1— 一、载荷分析 1. 用户数据根据 XX设计院所提供的设计图，计算基础数据如下：工作压力 -0.07~0.65MPa 设计压力 0.85MPa 工作温度 40~150℃ 设计温度 170℃ 筒体材料 16MnR 封头材料 16MnR 筒体开口锻件 16Mn（锻）腐蚀裕量 C2=2m...

预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告预处理塔应力分析及疲劳分析报告上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司上海贝时腾科技有限公司 —1— 一、载荷分析 1. 用户数据根据 XX设计院所提供的设计图，计算基础数据如下：工作压力 -0.07~0.65MPa 设计压力 0.85MPa 工作温度 40~150℃ 设计温度 170℃ 筒体材料 16MnR 封头材料 16MnR 筒体开口锻件 16Mn（锻）腐蚀裕量 C2=2mm 2. 计算条件 (1)强度计算条件：计算温度 170℃ 计算压力 0.85 MPa 材料在计算温度下的常数：筒体及封头 16MnR Smt=176MPa Et=1.98×105 MPa 筒体开口锻件 16Mn Smt=150MPa Et=1.98×105 MPa 材料在常温(20℃)下的常数： Sm=188 MPa E=2.06×105 MPa 注[1]：设计应力强度及弹性模量按 JB4732-95 (2)疲劳计算条件：设计寿命 15年操作次数 2500次/年总循环数 15×2500=37500次 —2— 二、结构分析二、结构分析二、结构分析二、结构分析根据预处理塔的结构特点，应进行上封头、下封头及筒体开孔三部分的应力分析，分别建立力学模型如下： 1111．上．上．上．上封头封头封头封头部分：部分：部分：部分：（1）力学模型根据上封头的结构特点和载荷特性，采用了轴对称的力学模型。。。。载荷与时间的关系示意如下： P=-0.07MPa P=0.65MPa 时间压力 —3— 图图图图1111：：：：预处理塔上封头力学模型预处理塔上封头力学模型预处理塔上封头力学模型预处理塔上封头力学模型（2）边界条件预处理塔上封头边界条件的位置和方向如图1 所示。位移边界条件：与筒体相连且在 Y=0处：∆Y=0 力边界条件：壳体内压 P=0.85MPa。中心接管处的边界等效压力 P=8.877MPa。 (3) 单元选择采用 ANSYS 5.4有限元分析软件提供的轴对称 8 节点等参元（82）进行网格划分（如图 1）。 —4— 2.2.2.2. 下下下下封头封头封头封头部分部分部分部分：（1）力学模型根据下封头的结构特点和载荷特性，采用了轴对称的力学模型。。。。图 2：预处理塔下封头力学模型（（（（2222））））边界条件边界条件边界条件边界条件预处理塔下封头边界条件的位置和方向如图2 所示。位移边界条件：裙座根部：∆Y=0 力边界条件：壳体内压 P=0.85MPa。 —5— 中心接管处的边界等效压力 P=8.93MPa, 托架处(壳内物料重)的边界等效压力 P=1.54MPa, 筒体直边端处的边界等效压力 P=2.72MPa, (3) 单元选择采用 ANSYS 5.4有限元分析软件提供的轴对称 8 节点等参元（82）进行网格划分（如图 2）。 3. 筒体开孔部分筒体开孔部分筒体开孔部分筒体开孔部分： (1)力学模型力学模型力学模型力学模型根据筒体的结构特性和载荷特性，力学模型关于 XOZ平面近似对称（无开孔部分为应力均匀区），关于 YOZ平面对称，只需计算结构的四分之一。 (2) 边界条件边界条件边界条件边界条件柱壳开孔边界条件的位置和方向如图 3所示。位移边界条件：轴对称约束；Z=0时，∆Z=0 力边界条件：壳体内压 P=0.85MPa；筒体端的边界等效应力为： 52.91MPa,筒体端的边界等效应力为：3.94 (3) 单元选择单元选择单元选择单元选择采用 ANSYS 5.4有限元分析软件提供的 8节点实体元（45）进行网格划分（如图 3）。 —6— 图 3：预处理塔筒体开孔力学模型 —7— 三、应力分析结果三、应力分析结果三、应力分析结果三、应力分析结果（1）预处理塔上封头部分：图 4：预处理塔上封头变形图及应力分布图 —8— （2）预处理塔下封头部分：图 5：预处理塔下封头变形图及应力分布图 —9— （3）预处理塔筒体开孔部分：图 6：预处理塔筒体开孔变形图及应力分布图 —10— 四、强度评定四、强度评定四、强度评定四、强度评定在下面的强度评定中，二次应力归于一次应力考虑，这是一种保守的算法。 (1)预处理塔上封头预处理塔上封头预处理塔上封头预处理塔上封头部分：部分：部分：部分：分析点（A、B）路径见图 7 分析点的应力强度值见附录 1和附录 2。 A点：总体薄膜应力强度：SI= 90.23 标准按 JB4732-95 的规定。 2. 锻件和封头、锻件和筒体小园弧加工完成后，需进行表面磁粉检测。 3. 封头接管、筒体接管处过渡园弧半径至少为 5mm。 4. 所有对接焊缝需打磨至与母材平齐。 5. 本设备的设计、制造均按 JB4732-95标准进行。 6. 在达到上述要求后，预处理塔在设计条件下的强度是满足 JB4732-95标准规范要求的。 —14— 附录 1：分析点 A的应力强度值 PRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY LPATH COMMAND. DSYS= 0 ***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 93.18 6.213 102.4 -17.42 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV 102.4 96.54 2.852 99.59 96.78 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 59.37 8.074 16.36 -16.17 0.0000 0.0000 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -59.37 -8.074 -16.36 16.17 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 64.04 16.36 3.403 60.64 55.31 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -3.403 -16.36 -64.04 60.64 55.31 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 152.6 14.29 118.8 -33.59 0.0000 0.0000 C 93.18 6.213 102.4 -17.42 0.0000 0.0000 O 33.81 -1.861 86.09 -1.255 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 160.3 118.8 6.557 153.7 137.7 C 102.4 96.54 2.852 99.59 96.78 O 86.09 33.85 -1.905 87.99 76.65 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 167.8 17.08 124.2 -38.99 0.0000 0.0000 C 89.43 5.011 101.0 -14.80 0.0000 0.0000 O 38.15 0.2233 88.02 -6.506 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I 177.3 124.2 7.590 169.7 150.4 0.0000 C 101.0 91.94 2.492 98.47 94.28 O 88.02 39.24 -0.8616 88.88 77.10 0.0000 —15— 附录 2：分析点 B的应力强度值 PRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY LPATH COMMAND. DSYS= 0 ***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 8.443 48.55 -78.34 -20.42 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV 57.12 -0.1259 -78.34 135.5 117.8 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 5.127 30.65 10.28 -12.90 0.0000 0.0000 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -5.127 -30.65 -10.28 12.90 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 36.04 10.28 -0.2588 36.30 32.34 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O 0.2588 -10.28 -36.04 36.30 32.34 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 13.57 79.20 -68.06 -33.33 0.0000 0.0000 C 8.443 48.55 -78.34 -20.42 0.0000 0.0000 O 3.316 17.90 -88.62 -7.521 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 93.16 -0.3846 -68.06 161.2 140.2 C 57.12 -0.1259 -78.34 135.5 117.8 O 21.08 0.1326 -88.62 109.7 100.9 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 13.63 79.09 -68.07 -33.63 0.0000 0.0000 C 8.422 48.62 -78.33 -20.28 0.0000 0.0000 O 3.343 17.75 -88.64 -7.790 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I 93.28 -0.5682 -68.07 161.4 140.4 0.0000 C 57.07 -0.3256E-01 -78.33 135.4 117.7 O 21.16 -0.6328E-01 -88.64 109.8 100.9 0.0000 —16— 附录 3：分析点 C 的应力强度值 PRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY LPATH COMMAND. DSYS= 0 ***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 93.50 6.536 109.3 -14.36 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV 109.3 95.81 4.225 105.1 99.04 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 65.06 9.643 16.96 -18.86 0.0000 0.0000 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -65.06 -9.643 -16.96 18.86 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 70.87 16.96 3.832 67.04 61.53 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -3.832 -16.96 -70.87 67.04 61.53 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 158.6 16.18 126.3 -33.23 0.0000 0.0000 C 93.50 6.536 109.3 -14.36 0.0000 0.0000 O 28.44 -3.106 92.37 4.498 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 165.9 126.3 8.807 157.1 141.5 C 109.3 95.81 4.225 105.1 99.04 O 92.37 29.07 -3.735 96.11 84.62 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 180.1 15.76 132.6 -44.55 0.0000 0.0000 C 89.19 5.418 107.7 -9.379 0.0000 0.0000 O 34.35 -0.8398 94.82 -4.518 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I 191.4 132.6 4.458 186.9 165.5 0.0000 C 107.7 90.23 4.381 103.3 95.80 O 94.82 34.92 -1.411 96.23 84.17 0.0000 —17— 附录 4：分析点 D的应力强度值 PRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY LPATH COMMAND. DSYS= 0 ***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 23.12 -1.643 -42.58 -6.305 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV 24.63 -3.156 -42.58 67.21 58.50 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 1.511 -93.87 -27.01 1.944 0.0000 0.0000 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -1.511 93.87 27.01 -1.944 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 1.550 -27.01 -93.91 95.46 84.87 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O 93.91 27.01 -1.550 95.46 84.87 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 24.63 -95.52 -69.59 -4.360 0.0000 0.0000 C 23.12 -1.643 -42.58 -6.305 0.0000 0.0000 O 21.61 92.23 -15.57 -8.249 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV I 24.78 -69.59 -95.68 120.5 109.8 C 24.63 -3.156 -42.58 67.21 58.50 O 93.18 20.65 -15.57 108.8 95.92 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I -1.141 -173.3 -100.6 -0.2686 0.0000 0.0000 C 67.46 100.6 1.323 -17.91 0.0000 0.0000 O -1.058 -4.521 -51.30 0.4345 0.0000 0.0000 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I -1.141 -100.6 -173.3 172.2 149.7 0.0000 C 108.4 59.63 1.323 107.1 92.87 O -1.004 -4.575 -51.30 50.30 48.61 0.0000 —18— 附录 5：分析点 E的应力强度值 PRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY LPATH COMMAND. DSYS= 0 ***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 133.8 3.751 9.457 0.2262E-01 0.5430 1.408 S1 S2 S3 SINT SEQV 133.9 9.493 3.700 130.2 127.4 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 93.13 0.8443E-01 -0.3746 -1.224 -1.954 0.2028E-01 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -93.13 -0.8443E-01 0.3746 1.224 1.954 -0.2028E-01 S1 S2 S3 SINT SEQV I 93.14 1.813 -2.119 95.26 93.36 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O 2.119 -1.813 -93.14 95.26 93.36 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 227.0 3.836 9.083 -1.202 -1.411 1.428 C 133.8 3.751 9.457 0.2262E-01 0.5430 1.408 O 40.72 3.667 9.832 1.247 2.497 1.388 S1 S2 S3 SINT SEQV I 227.0 9.425 3.477 223.5 220.6 C 133.9 9.493 3.700 130.2 127.4 O 40.83 10.62 2.769 38.06 34.80 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 238.9 1.027 -0.7490 -0.3044 0.5161 0.2237 C 129.1 7.632 12.91 -0.6043 -0.6858E-01 1.784 O 48.32 -10.66 0.2638 2.813 -2.065 -0.1623 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I 238.9 1.165 -0.8885 239.8 238.8 0.0000 C 129.1 12.88 7.629 121.5 118.9 O 48.46 0.6319 -11.17 59.63 54.69 0.0000 —19— 附录 6：分析点 F的应力强度值 ** MEMBRANE ** SX SY SZ SXY SYZ SXZ 153.1 5.009 19.84 0.2354E-01 -6.877 -0.3150E-01 S1 S2 S3 SINT SEQV 153.1 22.54 2.310 150.8 141.8 ** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 55.52 -4.858 -23.03 0.1820E-01 7.840 -0.1708E-01 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O -55.52 4.858 23.03 -0.1820E-01 -7.840 0.1708E-01 S1 S2 S3 SINT SEQV I 55.52 -1.944 -25.95 81.47 72.51 C 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 O 25.95 1.944 -55.52 81.47 72.51 ** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 208.7 0.1503 -3.197 0.4173E-01 0.9630 -0.4858E-01 C 153.1 5.009 19.84 0.2354E-01 -6.877 -0.3150E-01 O 97.62 9.867 42.87 0.5339E-02 -14.72 -0.1442E-01 S1 S2 S3 SINT SEQV I 208.7 0.4076 -3.454 212.1 210.2 C 153.1 22.54 2.310 150.8 141.8 O 97.62 48.48 4.257 93.36 80.89 ** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDE SX SY SZ SXY SYZ SXZ I 209.8 -0.4435 -0.3428 0.3835E-01 -0.3374 -0.1362 C 151.8 5.394 18.11 0.1406E-01 -6.418 -0.3422E-01 O 102.4 9.926 51.81 -0.2569 -22.24 0.2417 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMP I 209.8 -0.5213E-01 -0.7343 210.6 210.2 0.0000 C 151.8 20.79 2.718 149.1 140.9 O 102.4 61.41 0.3203 102.1 88.95 0.0000 —20— 附录 7：预处理塔上封头疲劳分析结果 LOCATION 1 IS NODE 258 STRESS CONC. FACTORS (X,Y,Z) = 1.000 1.000 1.000 LABEL = Max Point STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 258 EVENT 1 LOAD 1 STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 258 EVENT 1 LOAD 2 EVENT 1 HAS 37500 CYCLES, SCALE FACTOR = 1.0000 LABEL = Max Point PERFORM FATIGUE CALCULATION AT LOCATION 1 NODE 258 *** POST1 FATIGUE CALCULATION *** LOCATION 1 NODE 258 Max Point EVENT/LOADS 1 1 Max Point AND 1 2 Max Point PRODUCE ALTERNATING SI (SALT) = 71.874 WITH TEMP = 0.00000 CYCLES USED/ALLOWED = 37500/ 0.1439E+08 = PARTIAL USAGE = 0.00261 CUMULATIVE FATIGUE USAGE = 0.00261 —21— 附录 8：预处理塔下封头疲劳分析结果 LOCATION 1 IS NODE 683 STRESS CONC. FACTORS (X,Y,Z) = 1.000 1.000 1.000 LABEL = Max Point STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 683 EVENT 1 LOAD 1 STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 683 EVENT 1 LOAD 2 EVENT 1 HAS 37500 CYCLES, SCALE FACTOR = 1.0000 LABEL = Max Point PERFORM FATIGUE CALCULATION AT LOCATION 1 NODE 683 *** POST1 FATIGUE CALCULATION *** LOCATION 1 NODE 683 Max Point EVENT/LOADS 1 1 Max Point AND 1 2 Max Point PRODUCE ALTERNATING SI (SALT) = 79.156 WITH TEMP = 0.00000 CYCLES USED/ALLOWED = 37500/ 0.5494E+07 = PARTIAL USAGE = 0.00683 CUMULATIVE FATIGUE USAGE = 0.00683 —22— 附录 9：预处理塔筒体开孔疲劳分析结果 LOCATION 1 IS NODE 4119 STRESS CONC. FACTORS (X,Y,Z) = 1.000 1.000 1.000 LABEL = Max Point STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 4119 EVENT 1 LOAD 1 STORE FATIGUE STRESSES FOR NODE 4119 EVENT 1 LOAD 2 EVENT 1 HAS 37500 CYCLES, SCALE FACTOR = 1.0000 LABEL = Max Point PERFORM FATIGUE CALCULATION AT LOCATION 1 NODE 4119 *** POST1 FATIGUE CALCULATION *** LOCATION 1 NODE 4119 Max Point EVENT/LOADS 1 1 Max Point AND 1 2 Max Point PRODUCE ALTERNATING SI (SALT) = 101.57 WITH TEMP = 0.00000 CYCLES USED/ALLOWED = 37500/ 0.3371E+06 = PARTIAL USAGE = 0.11123 CUMULATIVE FATIGUE USAGE = 0.11123

                    本文档为【vessel】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
                    图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。 
 该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。

                    [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。

                    本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

                    网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
                

下载需要：免费已有0 人下载

立即下载

vessel

你可能还喜欢