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乙二醇蒸发器大开孔结构应力分析与强度校核
乙二醇蒸发器大开孔结构应力分析与强度校核
2015-08-10 15:50:09
    某乙二醇蒸发器的筒体内径为800 mm ,厚10 mm。根据土艺要求,需在筒体上开一个内径为100mm的孔,接管厚度为8mm。但根筒体所盛介质为易燃介质乙二醇,设计温度为2300C。筒体*高土作压力为0. 1 MPa,设计压力为0. 2MPa。筒体主要受压儿件材料为OCr18Ni9。在设一温度下,厂方提供的材料的力学参数有:弹性模量为189 GPa,泊松比为0.295,许用应力S= 122Mpa.。
    由于该结构对称分布,因此只需建1 /2的三维模型来进行整体模型的受力分析。用有限儿软件AB软件建立乙二醇蒸发器三维模型,其网格划分如图2所示。图2乙二醇蒸发器的1/2三维模型及其网格划分,根据计算要求,以内筒设计压力0. 2MPa为载荷进行计算。筒体内表面施加0. 2MPa的压应力时一,根据力的平衡原理,右侧截面施加的拉应力为3. 95MPa,上端面施加的应力为4. 32MPa 。
乙二醇蒸发器miser应力分布云图,从图3可以看出:筒体与筒体连接部位的结构不连续,产生了较高的应力集中;*大应力强度发生在两筒体的连接处,其值为112. 2MPa。根据JB /T 4732盛995 对筒体与筒体连接部位进行应力分析与强度校核。应力评定准则为:一次局部薄膜应力PL1.SS‑,一次局部薄膜应力加一次弯曲应力PL+P。一次总体薄膜应力评定均合格,*大值为34. 6MPa ,在结构不连续处(即应力*大处)沿厚度方向取路径P1进行应力线性化。由应力线性化数据可知:一次局部薄膜应力P,. = 42. 1495 MPa <1.5S‑, =183MPa,符合强度要求;一次局部薄膜应力加一次弯曲应力PL + P,, =48. OMPa < 1. SS‑, _183 MPa,符合强度要求。
受不同内压时一的应力评定与校核   
  在保证其他参数不变的情况下,通过改变内压计算该筒体所能承受的极限载荷。将内压从0. 2MPa增*0. 7 MPa,研究应力强度随内压的变化规律,并对其进行线性拟合(图4)。由图4求出满足强度要求的极限载荷为0. 77MPao结论  内压为0. 2MPa时一,一次局部薄膜应力为3342.1 MPa,一次局部薄膜应力加一次弯曲应力为48. OMPa,均满足强度要求。3.2通过改变内压计算得到满足强度要求的极限载荷为0. 77 MPa 。
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