龜甲網(wǎng)在高溫下的變形模擬研究.pdf

1、龜甲網(wǎng)是石化行業(yè)催化裂化裝置的重要部件，由于操作條件的苛刻，容易出現(xiàn)超溫條件下由于強(qiáng)度問(wèn)題引起的鼓包變形、斷裂等多種失效，因此對(duì)它進(jìn)行全面的高溫下的結(jié)構(gòu)分析具有十分重要的實(shí)際意義。本文以彈塑性力學(xué)和熱力學(xué)為基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)際應(yīng)用的龜甲網(wǎng)進(jìn)行分析，著重研究了龜甲網(wǎng)超溫條件下的熱變形。根據(jù)有限單元法理論，建立了龜甲網(wǎng)有限元模型，借助功能強(qiáng)大的有限元分析軟件ANSYS對(duì)龜甲網(wǎng)進(jìn)行各主要操作階段的溫度場(chǎng)分析，同時(shí)對(duì)邊界全約束和邊界部分約束條件下，龜甲

2、網(wǎng)的變形情況做了分析比較。得出龜甲網(wǎng)在超溫條件下的鼓包變形規(guī)律。包括： (1)介紹了國(guó)內(nèi)關(guān)于龜甲網(wǎng)及其相關(guān)方面的研究現(xiàn)狀，列舉了一些國(guó)內(nèi)龜甲網(wǎng)損毀的案例，分析了龜甲網(wǎng)損毀的因素，為龜甲網(wǎng)高溫下變形研究提供立題依據(jù)。 (2)研究了ANSYS中龜甲網(wǎng)的有限元模型建立方法，研究了有關(guān)熱-結(jié)構(gòu)分析的相關(guān)理論，并對(duì)不同幾何形狀、載荷條件下的龜甲網(wǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，編寫(xiě)了相關(guān)前后處理程序。 (3)計(jì)算了邊界全約束條件下，在76

3、0℃、800℃、850℃、880℃、900℃的超溫條件下龜甲網(wǎng)的變形情況，分別得出了不同面積龜甲網(wǎng)的變形數(shù)據(jù)和擬合公式。例如： ①當(dāng)焊點(diǎn)脫落面積在0.1＜s＜0.3左右時(shí)，在龜甲網(wǎng)的厚度z方向有少量變形，變形量在5mm左右，x-y平面內(nèi)基本沒(méi)有變形。 ②當(dāng)焊點(diǎn)脫落面積在0.3＜s＜0.6m2時(shí)，在龜甲網(wǎng)的厚度z方向有明顯變形，變形量大于20mm，x-y平面內(nèi)有扭曲變形，在2mm左右。 ③當(dāng)焊點(diǎn)脫落面積達(dá)到0.6＜

4、s＜1m2時(shí)，在龜甲網(wǎng)的厚度z方向的變形明顯，在30mm以上，x-y平面內(nèi)有扭曲變形，在2mm左右。 (4)計(jì)算了邊界部分約束條件下，在760℃、800℃、850℃、880℃、900℃的超溫條件下龜甲網(wǎng)的變形情況，分別得出了不同面積龜甲網(wǎng)的變形數(shù)據(jù)和擬合公式。例如：①當(dāng)焊點(diǎn)脫落面積在0.15＜s＜0.3m2左右時(shí)，在龜甲網(wǎng)的厚度方向有少量變形，變形量在4-6mm左右。 ②當(dāng)焊點(diǎn)脫落面積在0.3＜s＜0.6m2時(shí)，在龜甲網(wǎng)