锥形玻璃钢立式储罐的结构设计及有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

玻璃钢贮罐是树脂基复合材料制品中应用最广泛的产品之一，与传统的金属、钢筋混凝土相比，他有如下特点：耐腐蚀性好；强度高、自重轻；隔热保温效果好；诚信容易；安装、运输方便等等，广泛应用与机械、制药、食品、石油化工行业中。

目前对于玻璃钢贮罐主要分卧式和立式，对于盛装液体、容积大于100m^3的大型贮罐，一般多采用立式，本课题以立式储罐的研究为主。我国在玻璃钢贮罐方面的设计和检测标准已经比较健全，如国家石油和化学工业局发布的《hg-t20696-1999玻璃钢化工设备设计规定》，我国工业和信息化部分布的建筑行业标准《jct587-2012玻璃纤维缠绕增强热固性树脂耐腐蚀立式贮罐》，《jct 718-2012 玻璃钢纤维缠绕增强热固性树脂耐腐蚀卧式贮罐》。但是对于特定的贮罐，如何对其进行结构计算和受力分析，对此进行细致深入的研究很少。

目前，大多数玻璃钢企业科研能力有限，产品设计均是根据经验进行，造成了产品厚度大、强度大等一系列问题，不但浪费了材料，增加了成本，还无法保证质量致使市场混乱，企业发展艰难。另外随着玻璃钢行业的发展，玻璃钢制品年产量日趋增大，同时对资源的消耗量越来越大，不利于循环经济的发展。所以无论从循环经济角度考虑，加强企业科技创新，优化产品结构，节能降耗，降低成本势在必行。目前，立式玻璃钢贮罐的结构设计和有限元分析已成为重要的研究方向。将有限元分析应用于立式玻璃钢贮罐的设计中，在产品设计阶段可以提高结构设计的可靠性，有效的缩短产品设计周期和试验费用。但是由于复合材料方面进行有限元分析的研究人员数量有限，目前国内对于玻璃钢贮罐的有限元方面的研究非常少。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

根据玻璃钢贮罐相关设计标准，以直径11.5m，容积1000m3的玻璃钢立式锥形贮罐为例，对其进行结构与工艺铺层设计；运用ansys大型通用有限元软件，对贮罐在结构自重、 工作压力（主要是静水压力）以及地震、风载、雪载等不同荷载组合作用下贮罐整体结构进行强度、稳定性计算；并计算在低温环境下贮罐内的介质水结冰时由于体积膨胀对贮罐的影响等。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关书籍，了解设计所需要的相关知识，并且完成开题报告和外文翻译；

第4-6周：学习ansys有限元分析软件关于复合材料分析的模块

第7-9周：建立玻璃钢立式储罐的有限元分析模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1][1]asme.rtp-1-2011reinforced thermoset plastic corrosion resistant equipment,2011.