接管应力分析报告实例.docx
《接管应力分析报告实例.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《接管应力分析报告实例.docx（51页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
接管应力分析报告实例
项目名称
PROJECTNAME
设备名称
EQUIPMENTNAME
委托单位
ENTRUSTINGCOMPANY
分析类型
应力分析
ANALYSISTYPE
设备名称
项目
姓名
签字
日期
分析
校核
审核
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13
1.6.1载荷3
1.6.2材料参数4
1.6.3应力评定系数4
1.6.4FEA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
1.6.4.2.1SCL_JUNC_05
1.6.4.2.2SCL_SHELL_06
1.6.4.2.3SCL_NOZL_07
1.6.4.2.4SCL_JUNC_908
1.6.4.2.5SCL_SHELL_909
1.6.4.2.6SCL_NOZL_9010
1.6.4.2.7SCL_JUNC_18011
1.6.4.2.8SCL_SHELL_18012
1.6.4.2.9SCL_NOZL_18014
1.6.4.2.10SCL_JUNC_27015
1.6.4.2.11SCL_SHELL_27016
1.6.4.2.12SCL_NOZL_27017
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
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
1.6.4FEA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：
1.6.4.2.1SCL_JUNC_0
图1.6结构上应力线性化处理路径SCL_JUNC_0位置
图1.7SCL_JUNC_0应力线性化曲线
表1.6SCL_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
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
1.6.4.2.2SCL_SHELL_0
图1.8结构上应力线性化处理路径SCL_SHELL_0位置
图1.9SCL_SHELL_0应力线性化曲线
表1.7SCL_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
-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
100
1.6.4.2.3SCL_NOZL_0
图1.10结构上应力线性化处理路径SCL_NOZL_0位置
图1.11SCL_NOZL_0应力线性化曲线
表1.8SCL_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
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
1.6.4.2.4SCL_JUNC_90
图1.12结构上应力线性化处理路径SCL_JUNC_90位置
图1.13SCL_JUNC_90应力线性化曲线
表1.9SCL_JUNC_90应力线性化数据
应力成分
SX
SY
SZ
SYZ
SXZ
SXY
S1
S2
S3
升级会员 