超高壓厚壁容器中的自增強(qiáng)機(jī)理的研究.pdf

1、本文在介紹超高壓容器的概況和論述自增強(qiáng)技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，采用彈塑性力學(xué)分析方法較為全面地闡述了理想彈塑性材料模型、應(yīng)變硬化材料模型、考慮鮑辛格效應(yīng)材料模型的超高壓自增強(qiáng)容器應(yīng)力計(jì)算公式，介紹了厚壁圓筒溫度應(yīng)力的估算方法。
　　 基于厚壁圓筒的應(yīng)力最佳狀態(tài)為目標(biāo)，通過(guò)“最優(yōu)化”設(shè)計(jì)方法建立其優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，并利用MATLAB軟件編制了優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，開(kāi)發(fā)出厚壁自增強(qiáng)圓筒優(yōu)化設(shè)計(jì)人機(jī)界面。該程序具有人機(jī)對(duì)話(huà)功能，在程序運(yùn)行界面

2、中輸入初始結(jié)構(gòu)參數(shù)并選擇操作參數(shù)，通過(guò)點(diǎn)擊按鈕運(yùn)行優(yōu)化程序，獲取優(yōu)化結(jié)果，并有計(jì)算具體點(diǎn)應(yīng)力、顯示應(yīng)力分布圖和強(qiáng)度校核等功能，較以往的確定自增強(qiáng)彈-塑性界面半徑的方法，計(jì)算和收斂速度快，結(jié)果直觀準(zhǔn)確可靠，具有較強(qiáng)的可視化功能，計(jì)算結(jié)果易于保存和比較。
　　 采用有限元法對(duì)超高壓自增強(qiáng)容器進(jìn)行應(yīng)力分析，利用ANSYS軟件作為分析工具，通過(guò)反應(yīng)器未作自增強(qiáng)處理與自增強(qiáng)處理的應(yīng)力分析比較及其溫度應(yīng)力的分析，驗(yàn)證了超高壓自增強(qiáng)容器具有高

3、彈性承載能力、低平均應(yīng)力和循環(huán)應(yīng)力幅、應(yīng)力沿壁厚方向分布更加均勻及材料的利用率較高等優(yōu)點(diǎn)，另外內(nèi)加熱方式可以使其圓筒內(nèi)壁應(yīng)力降低，簡(jiǎn)體的應(yīng)力分布趨向均勻。較以往的手工分析，該方法具有分析效率高、分析范圍廣、分析結(jié)果更直觀等優(yōu)點(diǎn)。
　　 有限元法和最優(yōu)化設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)的解析法相比，其分析結(jié)果更精確，更接近真實(shí)值，且分析的范圍也更廣。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)厚壁自增強(qiáng)圓筒進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)、應(yīng)力分析和比較，采用有限元分析方法得出的結(jié)果更