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接管应力分析报告实例

项目名称
PROJECT NAME
设备名称
EQUIPMENT NAME
委托单位
ENTRUSTING COMPANY
分析类型
应力分析
ANALYSIS TYPE
设备名称
项目
姓  名
签  字
日  期
分析
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批准

目录
前 言    1
概 述    1
1.计算模型_1－圆筒径向接管锻件补强    1
1.1 设计条件    1
1.2 材料    1
1.3 几何模型    1
1.4 单元划分    2
1.5 位移边界条件    2
1.6 计算工况1    3
1.6.1 载荷    3
1.6.2 材料参数    4
1.6.3 应力评定系数    4
1.6.4 FEA 结果    4
1.6.4.1 应力强度分布云图    4
1.6.4.2 应力线性化结果    4
1.6.4.2.1 SCL_JUNC_0    5
1.6.4.2.2 SCL_SHELL_0    6
1.6.4.2.3 SCL_NOZL_0    7
1.6.4.2.4 SCL_JUNC_90    8
1.6.4.2.5 SCL_SHELL_90    9
1.6.4.2.6 SCL_NOZL_90    10
1.6.4.2.7 SCL_JUNC_180    11
1.6.4.2.8 SCL_SHELL_180    12
1.6.4.2.9 SCL_NOZL_180    14
1.6.4.2.10 SCL_JUNC_270    15
1.6.4.2.11 SCL_SHELL_270    16
1.6.4.2.12 SCL_NOZL_270    17
1.6.5 工况1应力分类及评定    18
2 结 论    19
附录1.1  模型_1 计算工况1应力线性化数据    20

前 言
概 述
本设备用于XXX项目，路径应力分类及评定参照JB4732－1995(2005年确认)《钢制压力容器－分析设计标准》，其余按GB150－2011《钢制压力容器》执行，焊接接头为全焊透。
1.计算模型_1－圆筒径向接管锻件补强
    根据设备结构形式和承载特点，对圆筒径向接管锻件补强建立力学模型进行分
析，应力分析计算采用FEA-Nozzle有限元分析软件。
1.1 设计条件
    1）设计工况
      根据工艺提供的设计条件，设计计算基础数据如下：
      内表面腐蚀裕量C2(mm)：1.5
    2）设备材料
        筒体：16MnR  钢板
        接管：16MnDR  钢板
1.2 材料
表 1.1 常温下材料特性参数表
材料标准
材料类型
材料
常温弹性模量
Es(MPa)
常温许用应力
[σ]s_t0(MPa)
筒体
JB4732
钢板
16MnR
206000
188
接管
JB4732
钢板
16MnDR
206000
181
1.3 几何模型
    模型中包含筒体、接管，模型几何参数如下表：
表 1.2 模型几何参数表
内外缘倒角倒圆类型
外缘倒圆内缘倒圆
外缘倒圆半径RFo(mm)
30
内缘倒圆半径RFi(mm)
10
筒体内直径Dis(mm)
2000
筒体厚度ts(mm)
36
筒体长度Ls(mm)
2400
接管外径Dot(mm)
219
氧化苦参碱接管厚度tt(mm)
9
伸出高度Prjt(mm)
1300
锻件补强管外径Dor(mm)
310
补强管削边段长度hnt(mm)
45.5
补强管直边段长度ht(mm)
45
图1.1 几何参数示意图
    考虑腐蚀和负偏差的影响，筒体计算厚度 34.5mm，接管计算厚度 7.5mm。
1.4 单元划分
    采用8节点三维实体单元进行网格剖分，其单元划分如下图。
图1.2 网格划分
1.5 位移边界条件
    根据结构特点，计算采用局部子模型。位移边界：筒体的一端所有的节点施加固定
约束，限制轴向位移为0，绕轴向轴线的转动自由度设置为0。
图1.3 位移边界约束条件
1.6 计算工况1
1.6.1 载荷
        计算内压Pc5(MPa)：4
        计算温度Tc(℃)：250
表 1.3 管口外载参数表
Pc(MPa)
4
Tc(℃)
250
Fx(N)
0
Fy(N)
0
Fz(N)
0
Mx(N-m)
0
My(N-m)
0
Mz(N-m)
0
图1.4 载荷局部坐标系示意图
    1）圆筒体的另一端施加等效面力，其计算如下：
       
    2）接管的端部施加等效面力，计算如下：
       
    3）筒体、接管的内表面施加计算内压
    4）管口端部施加外部等效载荷
1.6.2 材料参数
    结构各材料在工况计算温度250℃下的特性参数如下表所示。
表1.4 计算温度下材料特性参数表
材料名称
弹性模量
Es_t(MPa)
泊松比
许用应力
Sms_t(MPa)
筒体
16MnR
194000
0.3
157
接管
16MnDR
194000
0.3
153
1.6.3 应力评定系数
    应力评定系数如下表所示。
表1.5 评定系数表
局部薄膜评定系数K1(PL)
1.5
局部薄膜加弯曲评定系数K2(PL+Pb+Q)
3
1.6.4 FEA 结果
1.6.4.1 应力强度分布云图
    模型经分析后，结构上的应力强度云图如下图中所示。
图1.5 应力强度SP3分布云图(单位：MPa)
1.6.4.2 应力线性化结果
    在结构各部位最大应力处和特征位置处选择应力线性化路径，每条路径对应的线性化
处理结果详见附录1.1。
    各路径选择位置、应力线性化曲线和应力线性化数据如下：
1.6.4.2.1 SCL_JUNC_0
图1.6 结构上应力线性化处理路径SCL_JUNC_0位置
图1.7 SCL_JUNC_0应力线性化曲线
  表1.6 SCL_JUNC_0应力线性化数据
应力成分
SX
SY
SZ
SYZ
SXZ
SXY
S1
S2
S3
SINT
SEQV
薄膜
30
-4
70
0
0
10
70
30
-7
80
70
弯曲(内)
-20
-2
-0.1
0
0
-10
3
-0.1
-30
30
30
弯曲(外)
20
2
0.1
0
0
桃交易电影
10
30
0.1
-3
30
30
薄膜+弯曲(内)
6
-6
70
0
0
-0.5
70
6
-6
80
70
薄膜+弯曲(中)
30
-4
70
0
0
10
70
30
-7
80
70
薄膜+弯曲(外)
50
-2
70
0
0.1
20
70
60
-10
80
80
峰值(内)
-0.1
0.6
0.7
0
0
2
3
0.7
-2
5
4
峰值(中)
2
-3
-1
0
0
-2
3
-1
-3
6
6
峰值(外)
1
10
7
0
0
4
20
7
0.1
20
10
总应力(内)
5
-6
70
0
0
2
70
6
-6
80
70
总应力(中)
30
-7
70
0
0
9
70
30
-9
80
70
总应力(外)
50
10
80
0.1
0.1
30
80
60
-0.2
80
70
1.6.4.2.2 SCL_SHELL_0
图1.8 结构上应力线性化处理路径SCL_SHELL_0位置
图1.9 SCL_SHELL_0应力线性化曲线
  表1.7 SCL_SHELL_0应力线性化数据
应力成分
SX
SY
SZ
SYZ
SXZ
SXY
S1
S2
S3
SINT
SEQV
薄膜
70
7
80
0
0
10
80
70
4
80
70
弯曲(内)
-40
-20
-20
0
0
-20
-10
-20
-50
40
40
弯曲(外)
40
20
20
0
0
20
50
20
10
40
40
薄膜+弯曲(内)
30
-20
60
0
0
-4
60
30
-20
80
70
薄膜+弯曲(中)
70
7
80
0
0
10
80
70
4
80
70
薄膜+弯曲(外)
100
30
100
0
0.1
30
100
100
20
100
100
峰值(内)
4
3
2
0
0
5
8
2
-2
10
9
峰值(中)
-4
-5
-3
0
0
-5
0.1
82se-3
-9
9
8
峰值(外)
10
20
9
0
0
10
30
9
2
30
20
总应力(内)
30
-10
70
0
0
0.9
70
30
-10
80
70
总应力(中)
70
2
80
0
0
10
80
70
0.4
80
70
总应力(外)
100
50
100
0.1
0.1
50
100
100
30
100
一水硫酸镁
100
1.6.4.2.3 SCL_NOZL_0
图1.10 结构上应力线性化处理路径SCL_NOZL_0位置
图1.11 SCL_NOZL_0应力线性化曲线
  表1.8 SCL_NOZL_0应力线性化数据
应力成分
SX
SY
SZ
SYZ
SXZ
SXY
S1
S2
S3
SINT
SEQV
薄膜
0.1
-6
30
0
0
8
30
5
-10
40
40
弯曲(内)
2
30
-5
0
0
2
30
1
-5
40
30
弯曲(外)
-2
-30
5
0
0
-2
5
-1
-30
40
30
薄膜+弯曲(内)
2
30
30
0
0
10
30
30
-2
30
30
薄膜+弯曲(中)
0.1
-6
30
0
0
8
30
5
-10
40
40
薄膜+弯曲(外)
-1
-40
40
0
0
6
40
-0.6
-40
80
70
峰值(内)
-0.2
-0.7
-3
0
0
-2
2
-3
-3
5
4
峰值(中)
1
2
2
蓝领人才0
0
3
5
2
-1
6
5
峰值(外)
-7
-8
-5
0
0
-6
-2
-5
-10
10
10
总应力(内)
1
30
30
0
0
7
30
30
-0.6
30
30
总应力(中)
1
-3
40
0
0
10
40
10
-10
50
40
总应力(外)
-9
-50
30
0
0
0
30
-9
-50
80
70
1.6.4.2.4 SCL_JUNC_90
图1.12 结构上应力线性化处理路径SCL_JUNC_90位置
图1.13 SCL_JUNC_90应力线性化曲线
  表1.9 SCL_JUNC_90应力线性化数据
《手机里的秘密》
应力成分
SX
SY
SZ
SYZ
SXZ
SXY
S1
S2
S3
SINT
SEQV
薄膜
200
1
40
-10
0
0
200
40
-2
200
100
弯曲(内)
90
7
-8
8
0
0
90
10
-10
100
100
弯曲(外)
-90
-7
8
-8
0
0
10
-10
-90
100
100
薄膜+弯曲(内)
300
8
30
-2
0
0
300
30
8
200
200
薄膜+弯曲(中)
200
1
40
-10
0
0
200
40
-2
200
100
薄膜+弯曲(外)
70
-6
40
-20
0
0
70
50
-10
80
70
峰值(内)
20
2
-0.8
3
0
0
20
4
-3
20
20
峰值(中)
-8
0.5
5
-0.3
0
0
5
0.5
-8
10
10
峰值(外)
10
4
-7
-0.3
0
0
10
4
-7
20
20
总应力(内)
300
10
30
1
0
0
300
30
10
300
300
总应力(中)
200
1
40
-10
0
0
200
40
-1
200
100
总应力(外)
80
-2
40
-20
0
0
80
40
-9
90
80

本文发布于:2024-09-22 22:22:59，感谢您对本站的认可！

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