軸向斜接管的應力研究及分析設計方法的對比研究.pdf

1、接管是壓力容器上必不可少的結構，在石油化工、電力、能源及核工業(yè)等行業(yè)中的應用非常廣泛。根據(jù)接管軸線與圓柱筒體軸線位置的不同，可以將接管分為徑向接管、軸向斜接管和切向斜接管三種基本形式。其中，軸向斜接管的應力集中程度是很大的，使得軸向斜接管與筒體的連接區(qū)域成為壓力容器的薄弱部位，對設備的安全使用造成嚴重的威脅。
　　 由于斜接管結構的不對稱性，使得從理論上對斜接管與筒體連接區(qū)域的應力分析變得非常困難。因而，有關斜接管應力分析的研究

2、多通過試驗研究和數(shù)值模擬以獲得連接區(qū)域的應力分布規(guī)律。
　　 本文采用控制單變量變化的方法，對不同結構參數(shù)軸向斜接管的應力分布進行了研究。通過對結構參數(shù)成系列變化的模型進行有限元模擬分析，得到斜接管與筒體不同直徑比、厚度比及不同中心線夾角對軸向斜接管結構應力分布的影響，并對最大應力產生的位置及數(shù)值變化趨勢進行了探討。同時還分析了斜接管與筒體連接處內側不同尺寸的圓角對斜接管應力分布的影響。為斜接管結構的分析設計和安全評定提供了一定

3、的參考。
　　 與此同時，鑒于斜接管結構連接處應力分布的復雜性，對其設計方法的研究就顯得非常必要。雖然各種壓力容器常規(guī)設計標準和行業(yè)規(guī)范并未對斜接管結構的設計給出詳盡明細的設計要求，但各種設計標準和規(guī)范所列舉的分析設計方法，為接管的設計提供了不同的途徑。本文基于目前國內外常用的三個應力分析設計標準和規(guī)范:我國的行業(yè)標準JB4732《鋼制壓力容器—分析設計標準》，美國機械工程師學會(ASME)鍋爐及壓力容器規(guī)范第Ⅷ卷第2冊《壓力容