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外压圆筒温差预应力自增强技术研究

外压圆筒温差预应力自增强技术研究

作者：马文艳湖南师范大学

学位级别：硕士

压力容器广泛应用于各工业部门,随着生产技术的发展对外压容器提出了更高的要求。如何采取相应措施使外压容器承载能力得到进一步提升,是设计人员需要考虑的重点内容。自增强处理是提高压力容器承载能力的有效措施。自增强处理关键在于... 详细信息

压力容器广泛应用于各工业部门,随着生产技术的发展对外压容器提出了更高的要求。如何采取相应措施使外压容器承载能力得到进一步提升,是设计人员需要考虑的重点内容。自增强处理是提高压力容器承载能力的有效措施。自增强处理关键在于如何使容器在投入生产之前获得良好的预应力。将温差预应力自增强技术应用于压力容器,其操作方式是在圆筒体内外侧施加温差载荷,稳定一段时间后,清除温差载荷,此时器壁内便形成有利的残余预应力,从而能够提高压力容器承载能力,这种自增强技术相比于传统的机械应力自增强技术具有安全、经济、灵活、操作方便等优点。考虑到外压容器的应用日渐广泛,故本文以外压圆筒为研究对象,对其实施温差预应力自增强技术,通过分析圆筒器壁内应力的分布,探讨温差预应力自增强技术的可操作性。主要内容如下:首先按照弹性力学、塑性力学等理论知识,对两端开口及两端封闭两种不同状态的外压圆筒分别进行弹性温差预应力自增强理论研究及弹塑性温差预应力自增强理论研究。在这个过程中,寻找发生屈服的临界温差值,需要探讨外压圆筒在机械载荷下的应力分布,外压圆筒在弹性温差载荷下的应力分布,以得到临界温差载荷表达式,从而获得外压圆筒在温差载荷下发生塑性形变时的应力分布,卸除温差载荷后筒体内的应力分布,以及外压圆筒在机械载荷与温差载荷两种载荷共同作用下的应力分布。采用MATLAB数学软件对本文算例进行数据计算,ORIGIN函数绘图软件进行绘制算例图形,运用ANSYS WORKBENCH有限元软件对两端开口及两端封闭两种情况下外压圆筒弹性综合应力以及弹塑性综合应力进行仿真分析,通过对比自增强前后的数值解,进一步验证自增强技术的可操作性,发现需要注意和改进的问题。

关键词：温差预应力外压圆筒自增强弹塑性分析有限元

基于Mises屈服条件的外压圆筒自增强研究

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湖南师范大学自然科学学报 2014年第5期37卷 58-64页

作者：唐峰朱瑞林夏新远湖南师范大学工程与设计学院中国长沙410081 中航工业飞机起落架有限责任公司中国长沙410200

为了更加准确地确定超应变度,基于米赛斯(Mises)屈服准则,建立了外压圆筒应力方程.在此基础上,按卸载定理分别建立了受外压与受内压圆筒自增强方程,通过对当量应力求解,获得在弹性阶段与塑性阶段产生屈服的规律,并与按屈雷斯加(Tresca)... 详细信息

为了更加准确地确定超应变度,基于米赛斯(Mises)屈服准则,建立了外压圆筒应力方程.在此基础上,按卸载定理分别建立了受外压与受内压圆筒自增强方程,通过对当量应力求解,获得在弹性阶段与塑性阶段产生屈服的规律,并与按屈雷斯加(Tresca)屈服条件导出的方程进行了比较.研究表明,外压圆筒的弹性及塑性应力方程与受内压圆筒状态时方程不同,自增强处理后的残余应力大小也有差异,而且按米赛斯屈服准则的残余应力分量比按屈雷斯加屈服条件的残余应力分量大.但由于内外压圆筒的残余应力的当量应力形式是一样的,所以两个强度理论导出的结果在许多地方相同.

关键词：外压圆筒自增强弹塑性应力强度理论

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外压圆筒壁厚计算的源程序

中国有色冶金 1981年第1期 21-26页

作者：姚绍容

前言电子计算机的应用十分广泛,但概括起来大致有三种用途:一是工业计算,二是数据处理,三是工业控制。目前在工程技术领域内,应用计算机进行设计已成为一项专门技术。在工程设计计算中

关键词：外压圆筒公式计算临界长度操作温度弹性模量波数压力容器弹性系数筒体壁厚弹性模数临界压力焊缝系数屈服极限软件源程序

外压圆筒米西斯公式与拉姆公式的剖析及临界压力的计算机程序

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兰州石油学校 1986年第0期 12-24页

作者：闻立言兰州炼厂设备教研组

在承受外压的薄壁圆筒设计中,通常是以其稳定性作为主要保证条件。而计算外压圆筒临界外压力的计算公式比较多,按其失稳破坏的特征有长圆筒与短圆筒之分。考虑到在实际应用的外压容器中多为短圆筒,而在计算短圆筒临界压力的各个公式中... 详细信息

在承受外压的薄壁圆筒设计中,通常是以其稳定性作为主要保证条件。而计算外压圆筒临界外压力的计算公式比较多,按其失稳破坏的特征有长圆筒与短圆筒之分。考虑到在实际应用的外压容器中多为短圆筒,而在计算短圆筒临界压力的各个公式中得到普遍使用并被许多试验所证实的有米西斯公式,在这方面,国内外已有不少报导。浙江化工学院在编制《钢

关键词：布瑞临界压力拉姆计算机程序外压圆筒压力容器

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外压圆筒加强圈设计

石油化工设备技术 1991年第5期12卷 2-11页

作者：宋明晨金志浩沈阳化工学院 110021

应用加强圈间外压圆筒与加强圈临界压力相等的关系,经无因次参数处理后得到一组加强圈设计的关连式和算图,解决了加强圈设计中反复试算问题。所得关连式和算图适用于线性应变和非线性应变范围。

关键词：外压圆筒加强圈

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外压圆筒设计中的弹、塑性失效界限

化工设备与管道 2003年第2期40卷 5-10页

作者：丁伯民华东理工大学上海200237

本文据ASMEⅧ -1及其它有关规范的制订原理 ,对AD规范和ASMEⅧ -1的外压圆筒设计方法进行比较 ,并指出GB150-1998对厚。

关键词：设计 ASMEⅧ-1 AD GB150 外压圆筒图解法解析法弹性失稳塑性失稳塑性失效安全系数化工设备化工管道

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外压圆筒的计算图表

化工设备设计 1981年第2期 1-11页

作者：孙儒荣燕山石化总公司设计院

外压容器的设计方法,习惯上采用美国机械工程师协会《锅炉与压力容器规范》的试算图表。本文作者根据长期的设计经验,参照有关改进外压容器计算图表的观点,提出了新的适合我国常用材料的设计图表。我们要求读者通过实际使用提出宝贵意见... 详细信息

外压容器的设计方法,习惯上采用美国机械工程师协会《锅炉与压力容器规范》的试算图表。本文作者根据长期的设计经验,参照有关改进外压容器计算图表的观点,提出了新的适合我国常用材料的设计图表。我们要求读者通过实际使用提出宝贵意见,以便作者改进,使这些图表能够列入《石油化工钢制压力容器设计规定》。

关键词：计算图表石油化工钢制压力容器石油化学工业有机化工受压容器外压圆筒外压容器试算屈服限许用外压

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外压圆筒加工圈的查图直接计算法

南化科技 1991年第1期12卷 29-32,35页

作者：潘传九

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外压圆筒强度与屈曲计算方法探析

大氮肥 2019年第4期42卷 263-266页

作者：费名俭郭文元陈央蒋自平屠宏斌中石化宁波技术研究院有限公司浙江宁波315103 中石化宁波工程有限公司浙江宁波315103

对不同结构外压圆筒,分别采用GB150—2011《压力容器》中的方法和有限元特征值法计算强度和屈曲,发现采用不同方法对于相同结构所得结果相差近一个数量级。通过对上述两种方法的分析,发现GB150—2011所得结果偏于保守,而有限元特征值法... 详细信息

对不同结构外压圆筒,分别采用GB150—2011《压力容器》中的方法和有限元特征值法计算强度和屈曲,发现采用不同方法对于相同结构所得结果相差近一个数量级。通过对上述两种方法的分析,发现GB150—2011所得结果偏于保守,而有限元特征值法偏于激进。结合GB150—2011中关于弹性模量选取的原则,对有限元特征值法中弹性模量选取及结果适用范围进行限制,保证计算结果在材料弹性范围内,并较GB150—2011更多利用材料性能的同时,保证结构的安全性。

关键词：外压圆筒强度与屈曲计算有限元