面向三釜流程的終聚釜端蓋結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、端蓋在三釜流程終聚釜中起到至關(guān)重要的作用。由于夾套式端蓋屬于非標準壓力容器結(jié)構(gòu)，如按原有標準所設(shè)計出的端蓋會偏于保守，這樣必然導(dǎo)致用料成本以及運輸成本的增加，因此對端蓋結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化工作具有實際意義。本文參考企業(yè)現(xiàn)有端蓋結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，對端蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化研究。完成的主要工作如下：
　?。?）在參數(shù)化建模理論的基礎(chǔ)上，建立了參數(shù)化有限元模型；分析了端蓋在實際工作環(huán)境下的載荷狀況，計算出了合理的邊界條件。分

2、析了機械載荷下簡化后模型的理論值與有限元軟件的計算值，誤差均較小從而驗證了仿真方法的可靠性。其中最大誤差發(fā)生在上封板的最大徑向應(yīng)力處，這是由于上封板與外筒節(jié)連接形成不連續(xù)區(qū)域造成的。
　?。?）利用 ANSYS有限元軟件分別計算了端蓋在機械載荷、溫度載荷以及機械載荷-熱耦合條件下的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)實際工作過程中端蓋的熱應(yīng)力較大，危險區(qū)域主要集中在上、下封板與其它構(gòu)件的過渡區(qū)域，從而確定5條研究路徑。根據(jù)壓力容器的強度評定準則，在應(yīng)力

3、分類理論、應(yīng)力線性化處理方法的基礎(chǔ)上，依據(jù)研究路徑對實際工況下端蓋的應(yīng)力進行強度評定，發(fā)現(xiàn)一次局部薄膜應(yīng)力以及一次加二次應(yīng)力均符合相應(yīng)類別的許用應(yīng)力。
　?。?）對端蓋的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：上、下封板的厚度以及拉撐結(jié)構(gòu)數(shù)量進行分析，得出在不同路徑下應(yīng)力隨上、下封板的厚度以及拉撐結(jié)構(gòu)數(shù)量的變化規(guī)律，并提出分別對8組拉撐結(jié)構(gòu)、12組拉撐結(jié)構(gòu)的上下封板厚度進行優(yōu)化的兩種方案。在參數(shù)化建模的基礎(chǔ)上，利用有限元軟件ANSYS的優(yōu)化設(shè)計功能，設(shè)定合