壓力容器強(qiáng)度分析與安全評定.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，壓力容器廣泛應(yīng)用于電力、石油化工、輕工、紡織、冶金、機(jī)械和醫(yī)藥等行業(yè)部門。伴隨著其廣泛的應(yīng)用，壓力容器向著大型化、復(fù)雜化和嚴(yán)工況的方向發(fā)展，越來越多的功率強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的壓力容器投入運(yùn)行，由于設(shè)計壓力的提高、高強(qiáng)度鋼的大量使用和焊接技術(shù)的普遍運(yùn)用、壓力容器上不可避免的一些缺陷和由于載荷、介質(zhì)等引起的新生缺陷以及壓力容器使用條件苛刻化等因素使得壓力容器的斷裂破壞事故增多，因此壓力容器的安全也備受關(guān)注。迅速準(zhǔn)確地找到失效

2、原因和失效規(guī)律是減小事故再次發(fā)生的有效途徑，同時對有效防止壓力容器事故、提高設(shè)備安全可靠有著深遠(yuǎn)意義。
　　 壓力容器中的失效包括強(qiáng)度失效，強(qiáng)度失效主要根據(jù)材料力學(xué)知識，假定壓力容器中不存在缺陷，應(yīng)用材料力學(xué)原理求解壓力容器中的應(yīng)力進(jìn)行應(yīng)力安全評定，如果壓力容器中存在缺陷，就不能應(yīng)用常規(guī)的材料力學(xué)方法進(jìn)行應(yīng)力分析，而是要根據(jù)斷裂力學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的安全評定。
　　 本文以某壓力容器為例，利用有限元軟件ABAQUS建立了其三維有

3、限元模型，通過施加載荷分析壓力容器的宏觀力學(xué)響應(yīng)并作出應(yīng)力安全評定，應(yīng)用子模型技術(shù)對壓力容器接管區(qū)域進(jìn)行了更為精確的應(yīng)力分析；對于壓力容器存在的缺陷，文中根據(jù)線彈性斷裂力學(xué)的知識，將缺陷都看作是表面半橢圓裂紋和埋藏橢圓裂紋置于平板模型上，從而根據(jù)材料斷裂韌性與裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子值計算了允許裂紋臨界尺寸，為檢驗(yàn)服役工況下壓力容器是否安全提供了依據(jù)，通過有限元軟件ABAQUS模擬計算了表面半橢圓裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子值，說明了ABAQUS計算裂紋