高压空气储罐ANSYS疲劳分析.pdf

《高压空气储罐ANSYS疲劳分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第3期当代化工Vo1．42．N0．32013年3月ContemporaryChemicalIndustryMarch．2O13高压空气储罐ANSYS疲劳分析范欣，谢禹钧，刘复民，吴东(辽宁石油化工大学机械1_程学院，辽宁抚顺113001)摘要：空气储罐普遍应用于工业生产中，由于空气储罐在交变载荷作用下工作，存在疲劳失效，需要进行疲劳分析。本文是对某高压空气储罐壳体创建二维轴对称的几何模型，先进行压力应力分析，获得应力强度分布图，然后进行ANSYS疲劳分析，求得疲劳累计使用系数0．25350<1。关键词：空气储罐；疲劳分析；ANSYS；应力强度中图分类号：TQ051文献标识码：A文章

2、编号：1671—0460(2013)03—0354—02FatigueAnalysisofHigh·pressureAirStorageTanksBasedonANSYSFANXin，XIEYu-jun，LIUFu—min，WUDong(SchoolofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun11)001，China)Abstract：Theairstoragetankisgenerallyappliedinindustrialproduction．Whenthepressurevesselisworking

3、underthealternatingload，thereexiststhefatiguefailure，SOthefatigueanalysisisnecessary．Inthispaper，inordertogetthestressintensitydistribution，atwo—dimensionalaxisymmetricgeometricmodelofthehighpressureairstoragetankshellwasestablished，andthepressurestressanalysiswascarriedout，andthedistributionofstr

4、essintensitywasgained．ThenaccordingtotheANSYSfatigueanalysis，thefatigueaccumulativeusedcoeficientwasobtainedasfollows：0．25350<1．Keywords：Airstoragetank；Fatigueanalysis；Ansys；Stressintensity结构在交变载荷下会发生疲劳破坏，19世纪该某高压空气储罐，最高工作压力只。=34．5MPa，问题已得到重视，并早已形成了疲劳设计方法。但最低丁作压力尸w2=3．45MPa，设计压力Pd=37．92由于受压容器的疲劳破坏

5、特别容易发生在产生塑性MPa。设计温度为．29℃／50。C，弹性模量变形比较大的高应变区，如接管根部等，并且破坏E=2．02431×10，容器压力循环次数20000，的循环周次比较低，因此压力容器的疲劳破坏属于使用寿命10a。容器具体尺寸如表1所示。低周疲劳破坏。表1结构参数近50年来，随着机械及化工行业的发展，许多Table1Structuralparameters设备需要承受交变载荷，而生产规模的大型化和高参量参数说明筒体内径，mm参数化(高温、高压、低温)也使得高强度材料广简体外径，nliI1泛应用于设备制造中，这些因素的组合使得人们越筒体最小壁厚，mE来越重视疲劳分析，而疲劳分析的

6、同时也成为分析半球形封头内半径，mm一设计的一个重要组成部分¨。人孔法兰内径，mnl一人孔法兰外径，mill⋯半球形封头最小壁厚，mil11问题描述人孔法兰在厚度一半剖切处左端环形截面上承空气储罐普遍应用于T业生产和日常生活中。受的由法兰内径截面上的压力l起的轴向面力rpo：此类设备通常在交变载荷作用下T作的，除强度分析外一般需要做疲劳分析。实际上，在压力容器的=o一ai疲劳设计中一般不采用ANSYS的FATIGUE模块进MM行计算，而是以应力分析为基础，确定交变应力幅2问题分析值，再根据交变应力幅值由设计疲劳曲线确定允许首先对高压空气储罐的壳体进行压力应力分循环次数，进行疲劳强度校核。析

7、，根据结构及载荷的对称性，建立轴对称有限元器霎翥暑幕2范簧0譬1欣2-(—)，女，辽宁鞍山人，硕士研究生，研究方向：压力容器lE_ma1]：fxaizqy@126．COmo通讯作者：谢禹钧(1960一)，男，教襄授，拿学往位霉博圭士研究生，研囊究方向：奄压穷力喜容蠢器马与管道失效风险及剩余寿命评估。第42卷第3期闻素美，等：石油化工钢结构设计常见问题及对策359(13)抗剪键计算时未考虑锚栓的有利影响稳定性一般情况下，当