壓力容器專題 | 反應器裙座支撐區域分析

2023-03-01 15:18:08 來源:軟服之家

案例來源:余偉煒和高炳軍老師的著作《ANSYS在機械與化工裝備中的應用》是ANSYS經典界面在壓力容器行業應用的經典教材。近些年,Workbench界面已經成為主流,ANSYS經典界面式微,可以說已經過時。但該書的行業知識并不過時,因此采用Workbench界面復現書中的案例,頗具價值!


(資料圖片)

問題描述

某加氫精制反應器,設計壓力P=8.8MPa.設計溫度T=347℃。

材料為:2Cr-1Mo,彈性模量E=2.0x105MPa,泊松比μ=0.3。

設計溫度下材料設計應力強度:裙座鍛造結構Sm=115.5MPa,筒體及封頭主體(板材)Sm1=153.7MPa。

設備總重mg=270000kg。 h型鍛件尺寸為:筒體內半徑R1=1406.5mm,璧厚t1=87mm:球封頭內半徑R2=1416.5mm,壁厚t2=52mm;裙座壁厚t3=22mm;過渡圓角半徑r=20mm;鍛造高度H=568mm。試分析該加氫反應器裙座支撐區的機械應力。

1、幾何模型

幾何模型如下圖所示,軸對稱模型:

2、材料參數

材料參數如下圖所示,線彈性分析:

3、網格模型

網格模型如下圖所示,網格均勻整齊,符合壓力容器行業的網格習慣:

4、邊界條件

邊界條件如下圖所示,包含內壓,平衡載荷,位移約束等:

5、分析結果

應力強度如下圖所示:

線性化應力如下圖所示:

6、思考與展望

軸對稱模型中的不連續一般都為整體不連續。

整體不連續區域的薄膜應力一般為局部薄膜應力。

整體不連續區域的薄膜應力+彎曲應力一般包含二次應力。

標簽: 如下圖所示 壓力容器 經典界面

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