防止壓力容器塑性垮塌的分析方法研究.pdf

1、壓力容器的分析設(shè)計(DBA)作為規(guī)則設(shè)計(DBF)的并行設(shè)計方法越來越受到設(shè)計人員的重視，對于高溫、高壓容器或者規(guī)則設(shè)計所不能涵蓋的非標(biāo)設(shè)備，分析設(shè)計的使用尤為廣泛。防止壓力容器塑性垮塌失效是分析設(shè)計的重要任務(wù)之一，然而不同規(guī)范采用不同彈塑性分析方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹歐盟EN13445-3標(biāo)準(zhǔn)附錄B中總體塑性變形設(shè)計校核及其應(yīng)用，通過對比二次外推法的兩種外推方式得出以下結(jié)論:按EN13445外推法計算時，應(yīng)首先將表

2、面支點(diǎn)的應(yīng)變分量二次外推到熱點(diǎn)處，然后求熱點(diǎn)處的主結(jié)構(gòu)應(yīng)變。⑵提出基于應(yīng)變線性化的主結(jié)構(gòu)應(yīng)變計算方法，根據(jù)建模方式的差異性對同一結(jié)構(gòu)確定六種計算結(jié)構(gòu)應(yīng)變的方法，通過對比分析六種方法的計算結(jié)果得出:應(yīng)變線性化方法與二次外推法所得結(jié)果偏差最小;應(yīng)變線性化方法可以計算壓力容器構(gòu)件中任何位置的結(jié)構(gòu)應(yīng)變，包括二次外推法無法使用的情況。⑶與EN13445直接法使用的最大主結(jié)構(gòu)應(yīng)變準(zhǔn)則相對應(yīng)，提出可以用于總體塑性變形校核的最大當(dāng)量結(jié)構(gòu)應(yīng)變準(zhǔn)則，該準(zhǔn)則

3、更適用于壓力容器常用的韌性材料。⑷實(shí)現(xiàn)了零曲率準(zhǔn)則的程序化并給定了載荷-應(yīng)變或者載荷-變形(P-w)曲線上零曲率點(diǎn)的判據(jù)，可以準(zhǔn)確快速地判斷P-w曲線上某點(diǎn)是否為零曲率點(diǎn)或者確定零曲率點(diǎn)在曲線上的位置，從而可以使用載荷-抗力系數(shù)法進(jìn)行設(shè)計校核。⑸通過對典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行極限分析和彈塑性分析，對比六種彈塑性分析方法得出:零曲率準(zhǔn)則為確定極限載荷的最佳準(zhǔn)則;垮塌載荷和極限載荷確定許用載荷大小關(guān)系與結(jié)構(gòu)的幾何強(qiáng)化特性相關(guān)，故可以選擇兩者的較小值作為