氣瓶承壓能力分析及缺陷氣瓶止裂方法研究.pdf

1、氣瓶是移動式壓力容器，是國家安全監(jiān)察范疇內(nèi)的特種設(shè)備，具有介質(zhì)復(fù)雜、量大面廣、流動性強的特點，更存在燃燒、爆炸、毒害等潛在危險。因此掌握其工作條件下的應(yīng)力分布，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整氣瓶設(shè)計參數(shù)，從而降低氣瓶的應(yīng)力，對安全運行具有重要的意義。 氣瓶在正常的工作條件下，不可避免會出現(xiàn)缺陷。而極限分析因更能反映結(jié)構(gòu)狀態(tài)的本質(zhì)，在缺陷容器的安全評定和結(jié)構(gòu)的強度設(shè)計中越來越重要。因此有、無缺陷氣瓶極限載荷值的獲得，也是需要解決的問題。

2、另外，在一些場合下，對發(fā)現(xiàn)缺陷的氣瓶等容器，由于生產(chǎn)過程的連續(xù)性等客觀條件的限制，不能及時更新，因此如何對其實施簡便有效地處理，以延長使用壽命，具有很高的應(yīng)用價值。 本文利用有限元分析方法，研究的內(nèi)容與主要結(jié)論如下： (1)對壓力作用下，氣瓶的應(yīng)力分布進(jìn)行有限元模擬。模擬發(fā)現(xiàn)影響氣瓶應(yīng)力分布的參數(shù)為出口口徑和瓶頸處過渡半徑。分析了這兩個參數(shù)對氣瓶應(yīng)力的影響，根據(jù)影響規(guī)律，尋找到較好的參數(shù)取值范圍; (2)選用了合

3、適的極限載荷確定方法，對無缺陷氣瓶、帶缺陷氣瓶極限載荷進(jìn)行了計算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：無缺陷氣瓶極限載荷值與直管相同，失效形式為氣瓶筒體的塑性極限失效，氣瓶頸部對其值沒有影響。由于缺陷對結(jié)構(gòu)承載能力的削弱，帶缺陷氣瓶的極限載荷值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于無缺陷氣瓶值。定義無量綱極限載荷以衡量缺陷對結(jié)構(gòu)的削弱程度，對各參數(shù)下缺陷氣瓶的無量綱極限載荷進(jìn)行了系統(tǒng)的計算，并編制成表，可供工程人員參考。 (3)提出采用貼補加強筋方法對缺陷氣瓶進(jìn)行止裂。通過有限元模擬