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题名多层包扎容器端部应力分析及结构改进
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作者
肖正衍
王学生
苏智彬
王洋
陈琴珠
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机构
华东理工大学机械与动力工程学院
上海锅炉厂有限公司
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出处
《化工设备与管道》
北大核心
2025年第4期25-34,共10页
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文摘
多层包扎式高压容器,由球形封头和多层包扎筒体焊接组合而成,由于其端部结构复杂,层板间存在摩擦等因素,导致了筒体与封头焊接区域的应力难以通过理论分析确定。基于此,采用有限元分析方法对容器端部应力状态进行研究,考虑了层板间非焊接区域的摩擦接触,得出了50 MPa级多层包扎式高压容器端部的应力状态。结果显示,常规多层包扎容器端部结构的强度可以满足要求,但存在封头强度过高和材料浪费严重的问题。继而,研究对端部锻件加强结构进行了有限元分析,结果表明该结构能够有效降低封头厚度,并减少端部焊接密集区在内压作用下的应力水平。基于等强度设计理念,通过对结构在极限载荷下应力水平的探究,得出了该类结构等强度封头厚度与多层筒体厚度比大于0.65的结论,且等强度厚度比随着封头厚度增加屈服强度下降而上升。
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关键词
多层包扎式高压容器
球形封头
应力分析
有限元分析
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Keywords
multilayer clamping high pressure vessels
spherical head
stress analysis
finite element analysis
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分类号
TH49
[机械工程—机械制造及自动化]
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