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1. 研究目的与意义
压力容器上开孔，不仅削弱了材料的强度，而且会导致开孔部位局部应力集中，降低压力容器的承载能力， 严重影响压力容器的安全性。
国标中对压力容器开孔补强设计虽然有一系列规定，但对影响结构安全性诸因素的随机性考虑较少。
采用ansys有限元软件可靠性分析 及优化设计功能相结合的方法，对压力容器开孔补强结构进行可靠性分析并获得应力敏感因素，从而进行相应优化设计。
2. 国内外研究现状分析
目前以应力分析为基础的设计方法(简称应力分析方法)受到了世界各国的普遍重视和广泛采用，如美国asme规范，我国jb4732-95《钢制压力容器分析设计标准》，其特点是以弹性应力分析为基础，引入极限分析、安定性分析等一些塑性力学的基本概念，对求得的弹性应力进行分类，从而对一次应力、二应力和峰值应力分别予以限制。
对于压力容器开孔结构，要求得到它的全场弹性应力，仅靠壳体理论进行解析分析是困难的，要借助有限元法对计算结果进行分类处理。
具体内容见附件。
3. 研究的基本内容与计划
（1）1~3周：了解开孔压力容器的结构，及其应力特点，并撰开题报告，文件综述。
（2）4~6周：熟悉ansys，并能正确使用，能够在ansys中实现三维建模，对处于温度场和强应力耦合作用下的开孔压力容器结构进行应力分析。
（3）7~10周：使用正确方法和设计手段对开孔压力容器进行有限元分析，依据有限元分析实现优化设计。
4. 研究创新点
在传统设计中，压力容器的设计与制造单位为弥补筒体开孔带来的缺陷，基本上都是采用经验公式与试验相结合的方法，先假设产品的各设计变量为确定常量，然后根据给定的安全系数条件进行设计。
对开孔结构进行强度安全校核，在不超过结构强度极限的情况下尽可能地减少材料消耗，以减轻产品重量及节约制造成本。
但是依据传统的经验设计方法，开孔补强结构的合理性与可靠性以及压力容器的安全性都无法得到较好地保证。
