厚壁圓筒熱沖擊作用下應力分布研究.pdf

1、超高壓管式反應器是聚乙烯生產裝置中關鍵設備之一,其運行是否安全可靠直接關系到企業(yè)的產值、利潤、甚至人的生命.由于乙烯爆炸性分解,在反應管壁厚上形成極陡的溫度梯度和幅度很大的熱應力.因而反應器在熱沖擊作用下的應力分析是反應器安全工程研究中急需解決的現實問題.熱沖擊問題一直是固體力學理論研究的熱點問題之一.本文在實際工程基礎上,對熱沖擊作用下的厚壁圓筒的應力響應和溫度響應進行了研究,給出了熱彈性力學的基本方程和熱傳導方程.通過在邊界條件中引

2、入?函數,運用Laplace變換的方法精確求得了熱沖擊溫度場的解析解,并在此基礎上求解了準靜態(tài)的熱應力場.另一方面,本文考慮了熱傳導方程中的耦合效應,聯(lián)立運動方程求解耦合熱應力場.從求得的結果可以看出,熱沖擊產生的溫度場和應力場在沖擊的瞬時并不是無限大的,而是一個有限值,沖擊時的能量對該值有較大影響;溫度場和熱應力場將隨著厚壁圓筒的尺寸有規(guī)律的變化,并隨時間逐步衰減.本文探討了熱應力隨時間的變化及熱應力與半徑的關系,從而為研究反應器減小