利用ansys有限元軟件對(duì)蒸壓釜齒嚙式快開結(jié)構(gòu)研究畢業(yè)論文

1、東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘 要齒嚙式快開壓力容器具有啟閉快、承壓能力強(qiáng)、適用壓力范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在化工、石油、食品、醫(yī)療等工業(yè)領(lǐng)域中。其工作原理是在齒嚙式快開裝置的圓周方向加工出均布的齒，通過(guò)齒間的嚙合和錯(cuò)開，達(dá)到快速啟閉的目的，軸向力由釜體法蘭來(lái)承擔(dān)，由齒與齒之間的接觸面來(lái)傳遞，是一個(gè)典型的接觸問(wèn)題，應(yīng)力和變形的精確計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜。同時(shí)，由于容器多為半間歇操作，頻繁的開、停工及壓力波動(dòng)使得容器中應(yīng)力隨時(shí)間呈周期性變化

2、，這對(duì)容器抗疲勞性能提出了較高的要求。在工作壓力下， 齒嚙式快開壓力容器的齒與齒之間的接觸面不僅相互擠壓而且相對(duì)滑動(dòng)，接觸狀態(tài)隨著加載過(guò)程而變化，接觸面上的應(yīng)力難以事先確定。因此，針對(duì)國(guó)內(nèi)缺少對(duì)整體卡箍齒嚙式快開結(jié)構(gòu)研究的問(wèn)題，以 ANSYS 軟件為主要工作平臺(tái)，建立整體卡箍齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的三維模型， 根據(jù)實(shí)際工況對(duì)其約束與載荷作了有效處理，針對(duì)不同內(nèi)壓作用下的齒嚙式快開結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析，得到應(yīng)力分布規(guī)律，確定危險(xiǎn)截面，針對(duì)危險(xiǎn)路徑進(jìn)

3、行線性化處理，依據(jù) JB4732-1995《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定。針對(duì)不同嚙合度下的齒嚙式快開結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析， 分三種情況， 分別是周向、徑向、周向與徑向組合，得出了允許的嚙合錯(cuò)動(dòng)量。通過(guò)疲勞強(qiáng)度分析，對(duì)疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。 現(xiàn)場(chǎng)操作中通常對(duì)釜體齒根處的裂紋損傷進(jìn)行打磨修復(fù)， 使釜體齒根處呈現(xiàn)不同的圓角尺寸和凹陷尺寸， 針對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析， 得出應(yīng)力分布規(guī)律，確定允許的打磨量，這對(duì)提高齒嚙式快開壓力容器設(shè)

4、計(jì)及制造的可靠性、經(jīng)濟(jì)性提供了重要的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：齒嚙式快開結(jié)構(gòu)；有限元；接觸分析；疲勞分析；應(yīng)力線性化處理東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）I目 錄第 1 章 緒論 緒論..........................................................................................................................11.1 研究的工程

5、背景、目的和意義.............................................................................11.2 快開結(jié)構(gòu)的主要形式及工作原理.........................................................................31.3 快開結(jié)構(gòu)有限元分析的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展.....................

6、........................................51.4 本文研究?jī)?nèi)容.........................................................................................................8第 2 章 不同內(nèi)壓下快開結(jié)構(gòu)的有限元分析 不同內(nèi)壓下快開結(jié)構(gòu)的有限元分析..........................

7、..........................................102.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及材料性能參數(shù)...................................................................................102.2 快開結(jié)構(gòu)的有限元模擬..............................................................

8、.........................112.3 理想嚙合狀況下的有限元結(jié)果分析...................................................................162.4 接觸面的應(yīng)力云圖.............................................................................................

9、..242.5 應(yīng)力線性化分析與強(qiáng)度評(píng)定...............................................................................262.6 本章小結(jié)...............................................................................................................

10、31第 3 章 不同嚙合度下快開結(jié)構(gòu)的有限元分析 不同嚙合度下快開結(jié)構(gòu)的有限元分析................................................................323.1 嚙合度的定義.......................................................................................................

11、323.2 周向錯(cuò)動(dòng)的有限元分析.......................................................................................333.3 徑向錯(cuò)動(dòng)的有限元分析.......................................................................................403.4 組合錯(cuò)動(dòng)下的有限

12、元分析...................................................................................473.5 本章小結(jié)...............................................................................................................51第 4 章 齒嚙式快開

13、結(jié)構(gòu)的疲勞分析 齒嚙式快開結(jié)構(gòu)的疲勞分析................................................................................524.1 疲勞失效機(jī)理.......................................................................................................524.2

14、 基于 ANSYS 的疲勞分析....................................................................................554.3 理想嚙合工況下的疲勞分析...............................................................................574.4 最危險(xiǎn)工況下的疲勞分析.......

15、............................................................................624.5 強(qiáng)度分析與疲勞分析的比較...............................................................................644.6 本章小結(jié).....................................