套筒式玻璃钢烟囱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）

玻璃钢是以玻璃纤维为增强材料与各种树脂复合而成的一种新型复合材料(frp)。玻璃钢烟囱造价低、制作周期短、寿命长、加工方便、安装简单、质量轻、强度高、内外表面光滑、抗老化性能与在高温下耐腐蚀性能优良，而且可以很方便地增加喷淋器、过滤网等用以吸收烟气中的有害成分。

玻璃钢烟囱的主体部分是由缠绕工艺制成的，缠绕成型的玻璃钢制品由层合结构组成。玻璃钢烟囱现广泛应用在电力、化肥、化工、冶炼、石油等行业，作为腐蚀性或高温烟气的处理设备。

国外经过多年的研究和工程实践，玻璃钢烟囱的设计、制造和安装等方面的标准都逐步完善。美国材料与试验学会在 1993 年发布了专门用于燃煤电厂玻璃钢排烟筒设计、制作和安装的标准指南astm d5364，该标准分别在 2002 年和 2008 年进行重新修订。astm d 5364-2008对玻璃钢烟囱的适用工况、选材、设计计算方法、制作安装、质量控制和检验等方面进行了详细的规定，是目前玻璃钢烟囱设计依据的主要规范。国际工业烟囱协会cicind在2009 年 4 月也发布了玻璃钢排烟筒的模式规范。该规范总结了玻璃钢烟囱研究和工程实践的最新成果，详细规定了玻璃钢烟囱选材、设计计算、质量控制方面的内容，同时给出frp 排烟筒的设计实例，提供了主要节点的典型工程构造。该规范的出台必将推动玻璃钢烟囱设计和应用的规范化。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

设计一种套筒式玻璃钢烟囱：外筒为钢结构形式，内筒为防腐蚀的玻璃钢烟囱。根据防腐蚀性的要求，进行玻璃钢烟囱的材料选择以及铺层设计；确定铺层结构的材料参数；运用ansys大型通用有限元软件，对套筒式烟囱在自重、地震、风载等不同荷载组合作用下进行强度、稳定性计算。

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：建立套筒式玻璃钢烟囱的有限元分析模型；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]asme：rtp-1-2011 reinforced thermoset plasticcorrosion resistant equipment,2011.

[2]asme: d5364-14 standard guide for design,fabrication, and erection of fiberglass reinforced(frp)plasticchimneyliners with coal-firedunits,2014.

[3]artemis agelaridou-twohig，franco tamanini, hosam ali, amin adjari ,ashkan vaziri. thermal analysis of reinforced concrete chimneys with fiberglassplastic liners in uncontrolled fires[j]. engineering structures,2014,75:87-98.