高压空气储罐的可靠性分析.pdf

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1、第43卷第9期当代『匕工Vo]．43，No．92014年9月ContemporaryChemicalIndustrySeptember，2014高压空气储罐的可靠性分析时黛(内蒙古民旅大学机械l程学院，内蒙【通辽028000)摘要：主要利用ANSYS有限元软件对高压气储罐进行应力分析，获得了高压空气储罐的应力强度分布罔，可知该高压空气储罐的最大应力强度发生在球壳与过渡段连接部位球壳内壁，最大应力为强度为345．215MPa。然后进行可靠性分析，经过分析获得了高压空气储罐在置信度为95％的情形下，初值极限状态Z<0的概率平均值为3．2648％，即说明容器的可靠度

2、为96．7352％，并绘制了z在置信度为95％的情形下的分布冈和输出结果参数的灵敏度冈，通过此次分析证明了该储罐是安全的，再次证明了ANSYS软件为压力容器实际T程应用中提供了可靠的、高效的理论依据。关键词：ANSYs；高压空气储罐；应力分析；可靠性分析；置信度；可靠度中图分类号：TQ051文献标识码：A文章编号：1671-0460(2014)09—1742—03ReliabilityAnalysisofHigh-PressureAirStorageTankssHI．dai(CollegeofMechanicalEngineering，InnerMongoli

3、aUniversityfortheNationalities，InnerMongoliaTongliao028000，China)Abstract：ANSYSfiniteelementsoftwarewasusedtoanalyzethestressofhigh—pressureairstoragetank．andthestressintensitydistributionwasobtained．Theresultsshowedthatthemaximumstressintensityofthehigh．pressureairtankoccurredatsph

4、erica1shellinnerwallneariointsbetweentheshel1andtransitionsection，andthemaximumstressintensityvaluewas345．2l5MPa．Thenthereliabilityofthehigh—pressureairtankwasanalyzed．Theresultsshowedthatthemeanprobabilitywas3．2648％whenthehigh—pressureairtankwasinthe95％confidencelevelandinitiallimi

5、tstateZ<0．Inotherwords．thereliabilityofthecontainerwas96．7352％．DistributionandthesensitivityofoutrlutparametersweremappedundertheconfidencelevelOf95％：theanalysisprovedthatthetankwassafe．Atlast．it'spointedoutthatANSYSsoftwareiSacceptableandefncientinthestressanalysisofpressurevessels

6、．Keywords：ANSYS：High—pressureairstoragetank：Stressanalysis：Reliabilityanalysis：Confidence：Reliability化T设备在运行时，考虑到外载荷、几何形状、Z=g(Xl，X2，⋯，X)(1)尺寸、材料性能等方面存在着一定的随机性和模糊式中：，，，⋯，为基本变量，在本次分析性，以及在认识上的不完善、不准确等原因，导致中，部分基本变量按随机变量进行处理。设备疲劳损伤和耐久性问题的不确定性，从而影响当已知状态方程中的随机变量分布，以可靠的结构的可靠度。将影响结构断裂的不确定因素视

7、为安全状态为条件，根据应力一强度干涉理论，如果随机变量，结合有限元软件与可靠性设计理论，从高压储罐中存在应力超过J『百j服点()_的情况，则认为概率论和数理统计的角度对设计或使用中较为危险其失效，故极限状态函数为：部位或结构进行可靠性分析⋯。因此，为提高设备Z=g(X)=O"s一的可靠性，研究其失效的原因、掌握设备的失效规或g()=f(x1，X2，．．)(2)律是很重要的。式中：。为容器在使用过程中出现的最大应力，17"为材料的屈服强度。g(X)≤0为失效状态。相反，l可靠性分析基本理论通过ANSYS概率分析功能计算得出g(X0的概高压空气储罐的可靠性可以用可

8、靠度来衡量。率即为可靠度。可靠度就是用