2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、本文對(duì)某帶有大開孔接管的立式低溫儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值分析。為消除對(duì)流傳熱,該立式低溫儲(chǔ)罐為中間真空的內(nèi)外筒結(jié)構(gòu),強(qiáng)度破壞和外壓失穩(wěn)是其主要失效模式,同時(shí)由于工藝需要,在內(nèi)外筒頂部設(shè)有大開孔,并連接也為雙層結(jié)構(gòu)的大接管,同時(shí)內(nèi)外筒體頂部均有加強(qiáng)筋加強(qiáng)。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般的常規(guī)計(jì)算不能做到精細(xì)設(shè)計(jì)。本文應(yīng)用ANSYS軟件,建立不同開孔結(jié)構(gòu)的立式低溫儲(chǔ)罐有限元模型,進(jìn)行內(nèi)壓強(qiáng)度計(jì)算和外壓穩(wěn)定性分析;在不同的開孔結(jié)構(gòu)情況下,研究加強(qiáng)筋對(duì)大開孔結(jié)構(gòu)的

2、加強(qiáng)效果,并依據(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。主要工作和結(jié)論如下:
  (1)當(dāng)大開孔偏心布置且無補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)時(shí),在大開孔連接區(qū)域產(chǎn)生了很大的應(yīng)力集中,強(qiáng)度評(píng)定表明,該局部應(yīng)力遠(yuǎn)大于允許應(yīng)力值。同時(shí),內(nèi)簡(jiǎn)體有明顯的向開孔側(cè)偏移,這是由于偏心大開孔結(jié)構(gòu)的存在,破壞了罐體軸對(duì)稱性和壓力平衡。
  (2)當(dāng)大開孔偏心布置且封頭上采用筋板補(bǔ)強(qiáng)時(shí),設(shè)備上總體應(yīng)力強(qiáng)度和總體位移都顯著減小,說明加強(qiáng)筋對(duì)大開

3、孔結(jié)構(gòu)有較大的補(bǔ)強(qiáng)作用。然而分類后的大接管連接處局部應(yīng)力仍無法滿足JB4732-1995《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的強(qiáng)度要求,而且對(duì)筋板結(jié)構(gòu)的厚度、高度、內(nèi)徑和筋板圈數(shù)等進(jìn)行調(diào)整后仍然如此。原因是大開孔偏置時(shí),開孔導(dǎo)致的連接處高應(yīng)力區(qū)域與封頭邊緣高應(yīng)力區(qū)域重疊,產(chǎn)生了很大的局部應(yīng)力,并且該重疊區(qū)域范圍較小,無法進(jìn)行有效補(bǔ)強(qiáng)。此外,大開孔偏心設(shè)置破壞了結(jié)構(gòu)對(duì)稱性,結(jié)果在夾套抽真空后,內(nèi)簡(jiǎn)體向開孔側(cè)偏移,進(jìn)一步提升了應(yīng)力接管連接部位的

4、局部應(yīng)力。
  (3)大開孔接管偏心布置,雖然方便操作,但局部應(yīng)力無法滿足強(qiáng)度要求,為此,在保證安全的要求下,改變大開孔位置,將其位于設(shè)備中心布置,此時(shí),再設(shè)置合適的加強(qiáng)筋,整個(gè)罐體滿足了JB4732-1995《鋼制壓力容器—分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中的強(qiáng)度要求。這是雙層大開孔接管的立式低溫儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所應(yīng)該考慮的。
  (4)論文還對(duì)中心大開孔結(jié)構(gòu)的外簡(jiǎn)體進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,包括常規(guī)計(jì)算以及特征值屈曲數(shù)值分析,得到了許用外壓載荷,評(píng)定

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