椭圆形封头应力分析及实验研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

随着国民经济的发展,各行各业对封头的需求量不断增长,椭圆形封头被广泛运用于石油,电子,化工,医药,轻纺,食品,机械,建筑,核电,航空航天,军工等行业。在所有的封头中,球形封头的力学性能最好,椭圆形封头次之,且椭圆形封头制造方便,综合性能突出,所以被广泛应用于中低压容器。随着经济的发展,人们对椭圆形封头的质量的要求也越来越高。对于受内压的椭圆形封头,内压会引起薄膜应力和在封头与筒体连接处会产生不连续应力。过高的不连续应力会使材料对缺陷十分敏感,可能会导致容器的疲劳失效或者脆性断裂,所以有必要对椭圆形封头上的应力分布状况进行研究。实验应力方法,解析方法和数值法是目前常用的应力分析方法,但是同时采用三种方法对椭圆形封头进行应力分布的分析却很少。为了更准确地了解椭圆形封头的应力分布规律,因此采用三种应力分析方法对椭圆形封头进行应力分析,即薄膜理论计算,电测法进行实验测试和 ANYSYS进行计算,并将三者所得的结果进行比对分析,分析探讨折线图上同一条件下,不同方法之间变化规律。

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2. 国内外研究现状分析

[1] GB150-1998,钢制压力容器[S]

[2] JB4732-1995,钢制压力容器分析设计标准[S]

[3] 卓震; 化工容器及设备[M],中国石化出版社

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

1.基于薄膜理论公式对标准椭圆形封头和筒体上的测点进行了应力计算及分析;2.运用电测法测量了椭圆形封头和筒体上的测点的周向和轴向应变值,代入胡克公式中计算出应力值并分析;3.通过ANSYS建立了标准椭圆形封头和筒体模型、进行网格划分、应力计算、画出应力图、提取测点应力值;4.比较了三种方法在同一压力下,椭圆形封头和筒体上的应力分布规律并探讨了其原因。


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4. 研究创新点

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