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题名压力容器及容器-管道系统的安定载荷计算方法对比
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作者
李正驰
罗翔鹏
段成红
陆明万
陈志伟
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机构
北京化工大学机电工程学院
清华大学航天航空学院
中国特种设备检测研究院
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出处
《压力容器》
北大核心
2024年第3期30-40,共11页
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基金
国家重点研发计划项目(2023YFB3408302)。
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文摘
针对压力容器及容器-管道系统的安定载荷计算,介绍了循环弹塑性分析法、下限安定定理法和双极限载荷法3种求解安定载荷方法的原理和流程。基于这3种方法,具体计算了机械载荷下厚壁圆筒和标准椭圆封头中心接管的安定载荷,以及热载荷下标准椭圆封头中心管系整体模型的安定载荷,并对比分析了3种方法的优缺点。结果表明,循环弹塑性分析法能较准确地反映结构的实际承载能力,但求解复杂、工作量最大;双极限载荷法和下限安定定理法相对于循环弹塑性分析法的最大误差均小于5%,且偏保守,双极限载荷法的计算量最小。综合考虑计算精度和工作量,在工程设计中可采用双极限载荷法;对于计算精度要求较高、周围弹性材料对最大应力点的约束能力较弱的情况,建议采用循环弹塑性分析法。
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关键词
压力容器与管系
安定分析
弹塑性
极限载荷
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Keywords
pressure vessels and piping system
shakedown analysis
elastic-plastic analysis
limit load
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分类号
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
TB115
[理学—应用数学]
O344.3
[理学—固体力学]
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题名基于弹塑性分析的局部过度应变评定方法及其应用
被引量:5
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作者
罗翔鹏
李正驰
段成红
陆明万
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机构
北京化工大学机电工程学院
清华大学航天航空学院
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出处
《压力容器》
北大核心
2023年第6期33-39,共7页
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文摘
在弹塑性分析法中,防止局部过度应变失效的评定是压力容器分析设计中不可缺少的一环。首先阐述了采用弹塑性分析法评定局部过度应变的理论基础;然后以筒体正交接管为例,详细阐释了应用弹塑性分析法评定局部过度应变的两种流程。结果表明,在进行局部过度应变评定时,应根据容器或元件加载时是一次加载或多次加载的情况,分别选择相对应的方法进行评定。相比于传统的弹性应力分析设计方法,弹塑性分析法能够得到压力容器结构中更精确的应力应变分布状况。
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关键词
压力容器
局部过度应变
弹塑性分析
JB
4732
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Keywords
pressure vessel
local excessive strain
elastic-plastic analysis
JB 4732
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分类号
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
O344.3
[理学—固体力学]
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题名高压筒体大直径双开孔补强分析及优化设计
被引量:11
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作者
段成红
王福军
罗翔鹏
禹成祥
李正驰
卢鹏旭
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机构
北京化工大学机电工程学院
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出处
《压力容器》
北大核心
2023年第2期27-34,53,共9页
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文摘
针对工程上高压容器筒体大开孔产生较大应力集中的问题,以某高压容器筒体开大直径双孔结构为研究对象,采用应力集中系数K表征开孔对筒体造成强度削弱的程度,基于有限元方法分析了圆角半径、3个无量纲参数(开孔率d/D、接管与筒体厚度比t/T、筒体径厚比D/T)、接管间角度α和中心距L对应力集中系数K的影响。并按照GB/T 150.3—2011中分析法初步设计厚壁接管补强结构,进行响应面优化分析得到最优方案,在满足强度要求的情况下,实现了设备质量的减轻。结果表明:开孔率d/D>0.6时,需要考虑双开孔对应力集中的叠加作用;接管排布角度在30°~90°之间会在一定程度增大应力集中;厚壁接管结构中,筒体厚度T及接管补强段厚度t对应力集中影响程度较大。本研究得到了各参数对应力集中的定量化影响规律,可为大开孔接管设计与排布提供参考依据。
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关键词
大开孔
应力集中系数
响应面优化
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Keywords
large opening
stress concentration factor
response surface optimization
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分类号
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
TH123
[机械工程—机械设计及理论]
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