柱殼切向開孔接管結構彈塑性有限元分析畢業(yè)論文

1、第1頁共51頁柱殼切向開孔接管結構彈塑性有限元分析柱殼切向開孔接管結構彈塑性有限元分析摘要：概述了國內外有關壓力容器切向開孔接管結構的研究現(xiàn)狀，以及有限元法的基本理論和ANSYS在應力分析計算中的應用。采用ANSYS軟件，設計了開孔率不同、壁厚比不同的切向開孔接管模型。并在不同內壓等級作用下，對切向開孔接管結構連接處的環(huán)向和經(jīng)向應力的分布狀況展開了對比研究，分別得到不同尺寸參數(shù)下的接管連接處的環(huán)向與經(jīng)向應力集中系數(shù)分布規(guī)律，并把正交接管

2、和切向接管的應力分布及應力大小做了對比。最后，對切向接管圓柱內壓容器的彈性應力分布、應力集中系數(shù)等問題做了初步探討。計算結果表明切向接管內壓圓柱容器在接管與容器的連接處存在明顯的應力集中，最大應力是在筒體與接管相切處接管內壁上，且最大應力集中系數(shù)小于經(jīng)驗公式算出的應力集中系數(shù)。關鍵詞關鍵詞：切向接管壓力容器應力集中系數(shù)有限元法第3頁共51頁目錄1前言41.1課題研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢41.2切向接管開孔區(qū)應力集中的形成原因與影響因素51.

3、3工程上求解開孔區(qū)最大應力的方法51.4非線性有限元技術及其在開孔接管問題中的應用71.5有限元方法在壓力容器分析設計中的作用81.6課題研究的主要工作92單元考核102.1平面單元選擇102.1.1不同內壓下平面單元比較112.1.2平面單元選擇結論142.1.3平面單元描述152.2固體單元選擇152.2.1不同內壓下固體單元比較162.2.2固體單元選擇結論192.2.3固體單元描述193有限元分析模型213.1幾何模型結構及其尺

4、寸213.2材料性質213.3網(wǎng)格劃分213.4載荷和邊界條件233.5模型考核233.5.1例題對照233.5.2不同內壓下柱殼切向開孔接管區(qū)應力分布的對比314計算結果與分析344.1開孔率對切向開孔接管區(qū)應力的影響344.2接管壁厚與筒體壁厚比對切向開孔接管區(qū)應力的影響374.3切向接管與正交接管的比較404.4塑性區(qū)的擴展情況414.4.1材料的非線性彈性和彈塑性及非線性問題的有限元法414.4.3切向接管區(qū)的塑性擴展435最大