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椭圆封头卧式容器火灾工况安全阀计算优化
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作者 傅睿 《石油化工设计》 CAS 2024年第1期45-49,共5页
石油化工设计中,在计算压力容器安全阀的外部火灾泄放量时,对椭圆封头卧式容器的润湿面积计算仍然缺乏简捷准确的计算公式。由于石化行业多采用2∶1椭圆封头,为较为准确地计算其润湿面积,需找到能够简便计算2∶1椭球冠表面积的方法。分... 石油化工设计中,在计算压力容器安全阀的外部火灾泄放量时,对椭圆封头卧式容器的润湿面积计算仍然缺乏简捷准确的计算公式。由于石化行业多采用2∶1椭圆封头,为较为准确地计算其润湿面积,需找到能够简便计算2∶1椭球冠表面积的方法。分别通过数学方法和数据拟合两种途径,结合程序用近似计算方法得出的结果进行互相验证,比较结果后得出较合适的计算公式,用以优化椭圆封头卧式容器火灾工况下的安全阀设计。 展开更多
关键词 椭球冠 安全阀设计 润湿面积计算 椭圆封头卧式容器 2∶1椭球冠近似面积公式
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椭圆封头与筒体过渡段应力分布
2
作者 刘红姣 刘喆 +1 位作者 唐柳华 林雪慧 《机械设计》 CSCD 北大核心 2023年第8期42-49,共8页
在中低压容器常规设计中,对椭圆封头与筒体过渡段的边缘应力一般不予计算,只在结构上进行局部处理。为了探究边缘应力对椭圆封头及筒体过渡段的影响,文中针对5种不同直径的椭圆封头,采用ABAQUS有限元分析软件和有矩理论,对比研究了封头... 在中低压容器常规设计中,对椭圆封头与筒体过渡段的边缘应力一般不予计算,只在结构上进行局部处理。为了探究边缘应力对椭圆封头及筒体过渡段的影响,文中针对5种不同直径的椭圆封头,采用ABAQUS有限元分析软件和有矩理论,对比研究了封头过渡段内外壁面应力的变化规律,同时采用有矩理论研究了封头过渡段内外壁面边缘应力的影响范围及最大值出现的位置。结果表明:5种不同直径封头直边段内外壁面存在大小相等、方向相反的边缘应力,内外壁面最大径向边缘应力与筒体薄膜应力相当,最大值至连接处的距离远大于椭圆形封头标准规定的直边高度,直径越大,距离越远。封头标准GB/T 25198—2010中规定直边高度处径向应力超出筒体薄膜应力的44%~61%。直边段与筒体薄膜应力相当的横截面距连接处0~15 mm,与直径关系不大。研究结果可对中低压容器的设计制造和安全运行起到一定的指导作用,为封头标准的修订提供参考依据。 展开更多
关键词 椭圆封头 直边高度 有限元分析 有矩理论 边缘应力
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压力容器筒体和椭圆封头冷成型后的变形率计算
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作者 吴肖 靳茂明 《中国特种设备安全》 2023年第6期13-17,23,共6页
本文对压力容器筒体冷成型后的变形率计算公式进行推导,本文推导的公式与GB/T 150—2011《压力容器》中的公式表示不同的概念含义,认为本文给出的公式更为合理。根据有关研究和试验结果,认为椭圆封头在压制过程中产生的塑性变形是多种... 本文对压力容器筒体冷成型后的变形率计算公式进行推导,本文推导的公式与GB/T 150—2011《压力容器》中的公式表示不同的概念含义,认为本文给出的公式更为合理。根据有关研究和试验结果,认为椭圆封头在压制过程中产生的塑性变形是多种应力共同作用下的协调变形,并且受到多种因素的影响,因此基于弯曲应力模型得到的变形率计算公式,不能反映封头实际的变形程度。对名义应变和对数应变进行简要的说明,根据两者之间的函数曲线关系,证明在较小变形时两者计算值近似相等。 展开更多
关键词 压力容器 筒体 椭圆封头 变形率 名义应变 对数应变
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薄壁容器椭圆封头应力测定实验教学改革探索 被引量:4
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作者 刘庆刚 位翠霞 +3 位作者 朱海荣 崔海亭 彭培英 郭彦书 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第12期225-228,共4页
薄壁容器椭圆封头应力测定实验是过程装备与控制工程专业的核心实验,也作为能源与动力工程等专业的开拓性试验设置,主要用于学生采用电阻应变法进行应力测定知识和技能训练。然而,随着工业技术的发展,采用数值分析的方法解决工程问题已... 薄壁容器椭圆封头应力测定实验是过程装备与控制工程专业的核心实验,也作为能源与动力工程等专业的开拓性试验设置,主要用于学生采用电阻应变法进行应力测定知识和技能训练。然而,随着工业技术的发展,采用数值分析的方法解决工程问题已经成为工程技术人员和科研人员的必备技能,但目前教学环节缺乏相应的实践训练。针对薄壁容器椭圆封头应力测定实验提出改革措施,增加了对数值积分、有限元软件应用、应力状态分析方面的训练内容,对于提高学生综合运用现代化数值方法和工具解决复杂工程问题的能力具有一定的意义。 展开更多
关键词 压力容器 椭圆封头 应力测定 有限元方法 数值积分 实验教学
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标准椭圆封头对薄壁内压圆筒承载能力的影响 被引量:20
5
作者 张红卫 陈刚 +3 位作者 刘岑 吴元祥 韩春鸣 刘小宁 《武汉工程大学学报》 CAS 2010年第3期103-106,共4页
试验研究表明:与圆筒等厚的标准椭圆封头,可提高钢制薄壁内压短圆筒的承载能力;得到确定0Cr13不锈钢制薄壁内压短圆筒屈服压力和爆破压力的经验公式,以及区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式.采用0Cr18Ni9Ti不锈钢制薄壁内压圆筒的爆... 试验研究表明:与圆筒等厚的标准椭圆封头,可提高钢制薄壁内压短圆筒的承载能力;得到确定0Cr13不锈钢制薄壁内压短圆筒屈服压力和爆破压力的经验公式,以及区分内压长、短圆筒的临界长度计算公式.采用0Cr18Ni9Ti不锈钢制薄壁内压圆筒的爆破压力试验数据验证了文中公式的有效性和合理性. 展开更多
关键词 标准椭圆封头 薄壁内压圆筒 承载能力 经验公式
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旋轮参数对大型变壁厚椭圆封头强力旋压成形的影响 被引量:5
6
作者 张晋辉 杨合 +1 位作者 詹梅 陈飞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期114-119,共6页
旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的... 旋轮是大型变壁厚椭圆封头强力旋压加工过程中的关键工艺装备之一,对封头零件的成形精度和成形质量起着至关重要的作用。研究旋轮参数对成形过程的影响,可为相关成形参数的确定和优化设计提供理论依据。文章基于ABAQUS/Explicit建立的三维有限元模型,获得了旋轮进给比、旋轮圆角半径和旋轮安装角对该成形过程中的不贴模度、圆度及壁厚的影响规律。结果表明,增大旋轮进给比、选择合适的旋轮圆角半径或旋轮安装角,有利于封头的不贴模度和圆度的改善;减小旋轮进给比、减小旋轮圆角半径、增加旋轮安装角,均可改善凸缘变形状态,甚至可以消除扩径及材料隆起等缺陷,从而使封头壁厚分布更加均匀。 展开更多
关键词 旋轮参数 大型变壁厚椭圆封头 强力旋压 三维有限元模型
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基于ANSYS的椭圆封头接管结构的安全评定 被引量:3
7
作者 淡勇 裴世源 +1 位作者 李元媛 李俊菀 《西北大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期749-752,758,共5页
目的对椭圆封头接管结构进行安全评定,并给出改进结构。方法采用材料力学方法计算结构的附加载荷;采用有限元方法建立结构应力计算模型,应用ANSYS软件进行计算;根据应力分类概念和分析设计原理进行安全评定。结果得到了结构所受的附加... 目的对椭圆封头接管结构进行安全评定,并给出改进结构。方法采用材料力学方法计算结构的附加载荷;采用有限元方法建立结构应力计算模型,应用ANSYS软件进行计算;根据应力分类概念和分析设计原理进行安全评定。结果得到了结构所受的附加载荷和接管区的详尽应力场,给出了强度评定结果。结论原结构设计不能满足强度要求,需改进。 展开更多
关键词 有限元 椭圆封头 接管 应力分类 分析设计 强度评定
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椭圆封头不连续应力的讨论 被引量:4
8
作者 高炳军 刘志伟 +1 位作者 闫文军 王俊宝 《河北工业大学学报》 CAS 2000年第2期65-69,共5页
根据椭圆封头近似椭圆壳的真正几何形状,分析计算了椭圆封头的不连续应力.对 于标准椭圆封头,其近似椭圆壳的总应力在过渡区的内壁存在最大的经向拉应力σφmax,但 同时存在周向压应力;过渡区的外壁存在最大周向压应力σθma... 根据椭圆封头近似椭圆壳的真正几何形状,分析计算了椭圆封头的不连续应力.对 于标准椭圆封头,其近似椭圆壳的总应力在过渡区的内壁存在最大的经向拉应力σφmax,但 同时存在周向压应力;过渡区的外壁存在最大周向压应力σθmax但同时存在经向拉应力; 第三强度理论相当应力在过渡区的内壁存在最大值σ3max无论是σφmax。还是σθmax。其 值均随厚径比的增大而减小,其位置均随厚径比的减小而越靠近封头的联接边缘.与将椭 圆封头的近似椭圆壳作为椭圆壳处理的计算结果相比,封头近似椭圆壳的σφmax、σθmax、σr3max 均较小,且差异随厚径比的增大而增大,当厚径比为 0.04时,误差可达 10%左右;封头近 似椭圆壳最大应力的位置一般更靠近联接边缘. 展开更多
关键词 化工设备 压力容器 椭圆封头 应力分析
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椭圆封头大开孔补强有限元分析及试验研究 被引量:4
9
作者 赵宁 董金善 杨云雨 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2016年第4期103-105,206,共4页
进行标准椭圆封头大开孔平齐接管结构的三维有限元模型计算,分析应力分布规律,给出了标准椭圆封头大开孔平齐接管结构的分析法补强设计方法。通过等效应力系数计算,实现分析法补强设计。对标准椭圆封头大开孔平齐接管结构进行了试验应... 进行标准椭圆封头大开孔平齐接管结构的三维有限元模型计算,分析应力分布规律,给出了标准椭圆封头大开孔平齐接管结构的分析法补强设计方法。通过等效应力系数计算,实现分析法补强设计。对标准椭圆封头大开孔平齐接管结构进行了试验应力分析,通过对试验结果和本研究分析法理论计算结果的对比,两者误差不超过10%,符合工程设计要求,验证了本研究标准椭圆封头大开孔补强分析法计算的正确性。 展开更多
关键词 椭圆封头 大开孔 有限元法 分析法 试验研究
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椭圆封头水平接管部位应力分析和加强效果研究 被引量:4
10
作者 淡勇 李俊菀 李会强 《化工机械》 CAS 2009年第6期570-574,共5页
针对椭圆封头水平接管部位的强度评定和加强效果研究,采用有限元法建立了接管部位的应力计算模型,运用ANASYS程序进行了应力计算,应用分析设计原理对接管部位的强度进行了强度评定,最后根据接管部位的应力分布特点,对接管部位的加强结... 针对椭圆封头水平接管部位的强度评定和加强效果研究,采用有限元法建立了接管部位的应力计算模型,运用ANASYS程序进行了应力计算,应用分析设计原理对接管部位的强度进行了强度评定,最后根据接管部位的应力分布特点,对接管部位的加强结构进行了设计。通过应力计算和强度分析可见,合理的加强后,接管部位的局部应力明显降低,加强效果显著,强度满足要求。 展开更多
关键词 椭圆封头 接管 应力分析 强度评定 加强效果 有限元
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联合静载荷下椭圆封头接管结构的强度校核新方法 被引量:2
11
作者 郝阳 董金善 +1 位作者 王学明 王兴文 《制造业自动化》 北大核心 2014年第24期72-75,共4页
依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所... 依据俄罗斯压力容器国家标准--ГOCT P 52857-2007,对承受压力载荷、接管轴向力和接管弯矩载荷的椭圆封头中心部位开孔结构进行联合载荷下的强度校核计算。此外,运用ANSYS软件对该结构进行了有限元分析。通过比较和分析,验证了该规范所述联合载荷下的强度校核方法简单安全可靠,在实际工程中可广泛借鉴和使用。 展开更多
关键词 椭圆封头 开孔接管 联合静载荷 强度计算 有限元分析
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具有大开孔接管结构的椭圆封头边界效应 被引量:1
12
作者 郭崇志 陈文昕 纪昌盛 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期106-110,共5页
通过理论计算分析了椭圆封头大开孔结构的一般情况,即两个相互干涉的边界对封头结构性能的影响问题.发现当开孔率达到90%(即r/R=0.9)时,尽管两个干涉的边界相距很近,但开孔边界的应力集中问题仍然可以按接管边界单独存在的情况进行处理... 通过理论计算分析了椭圆封头大开孔结构的一般情况,即两个相互干涉的边界对封头结构性能的影响问题.发现当开孔率达到90%(即r/R=0.9)时,尽管两个干涉的边界相距很近,但开孔边界的应力集中问题仍然可以按接管边界单独存在的情况进行处理.这一发现表明,开孔率较大的情况下,边界效应的相互干涉和影响应当加以考虑的传统观点需要加以修改,从而为提供更简洁的工程设计方法打下了基础. 展开更多
关键词 椭圆封头 大开孔 接管 边界效应
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椭圆封头的几何形状与薄膜应力的讨论 被引量:1
13
作者 高炳军 闫文军 王俊宝 《河北工业大学学报》 CAS 1999年第1期84-88,共5页
根据回转壳体的基本概念及回转薄壳的无力矩理论,探讨了椭圆封头的几何形状及其薄膜应力等问题.认为由于中面母线不是椭圆,椭圆封头的椭圆壳部分只能称为近似椭圆壳.对于标准椭圆封头,与根据封头近似椭圆壳中面母线几何形状推导的... 根据回转壳体的基本概念及回转薄壳的无力矩理论,探讨了椭圆封头的几何形状及其薄膜应力等问题.认为由于中面母线不是椭圆,椭圆封头的椭圆壳部分只能称为近似椭圆壳.对于标准椭圆封头,与根据封头近似椭圆壳中面母线几何形状推导的薄膜应力相比,根据同内径、同长短轴之比的椭圆壳中面母线椭圆推导的薄膜应力,在顶点处两向应力值都稍大,在赤道处,经向应力相同,周向压应力值稍大;根据封头近似椭圆壳内表面母线椭圆推导的薄膜应力,在顶点处两向应力都稍小,在赤道处,经向应力稍小,周向压应力值稍大.而且这种差异随厚径比的增大而增大,当厚径比为0.04时,在赤道处,周向压应力误差可达25%左右. 展开更多
关键词 化工设备 压力容器 椭圆封头 几何形状 薄膜应力
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椭圆封头形状系数的讨论 被引量:1
14
作者 高炳军 闫文军 王俊宝 《河北工业大学学报》 CAS 2000年第5期60-62,共3页
根据椭圆封头近似椭圆壳的几何形状 ,计算了不同厚径比、不同长短轴之比的椭圆封头的不连续应力 ,得到一组应力增强系数曲线 ,适用于长短轴之比为1~3 5 ,厚径比为0 002~0 04的椭圆封头 .计算表明ASME规范制定椭圆封头形状系数公式时... 根据椭圆封头近似椭圆壳的几何形状 ,计算了不同厚径比、不同长短轴之比的椭圆封头的不连续应力 ,得到一组应力增强系数曲线 ,适用于长短轴之比为1~3 5 ,厚径比为0 002~0 04的椭圆封头 .计算表明ASME规范制定椭圆封头形状系数公式时仅考虑厚径比为0 015625时的情况不甚合理 .同时结合厚径比对封头深度的影响 。 展开更多
关键词 化工设备 压力容器 椭圆封头 形状系数 应力分析
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椭圆封头容器大开孔平齐接管边界效应分析 被引量:3
15
作者 郭崇志 许乐 杨卫国 《广州化工》 CAS 2004年第4期37-39,48,共4页
在文献[1] 的基础上进一步分析了带平齐接管的椭圆壳大开孔结构的一般情况 ,即两个相互干涉的连接边界对结结构性能的影响问题。结合工程实例的数值仿真结果进行了对比研究 。
关键词 椭圆封头 大开孔 接管 孔结构 容器 结构性能 连接 边界效应 工程实例 基础
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冷旋近似椭圆封头与标准椭圆封头的比较 被引量:16
16
作者 李之义 《压力容器》 1992年第1期60-63,90,共5页
本文对冷旋近似椭圆封头与标准椭圆封头(JB1154—73)的成型方法、几何特征及应力状态进行了分析比较。结果表明,冷旋近似椭圆封头是碟形封头。本文指出,冷旋近似椭圆封头不能直接等效地代用标准椭圆封头(JB1154—73)。本文也给出了一个... 本文对冷旋近似椭圆封头与标准椭圆封头(JB1154—73)的成型方法、几何特征及应力状态进行了分析比较。结果表明,冷旋近似椭圆封头是碟形封头。本文指出,冷旋近似椭圆封头不能直接等效地代用标准椭圆封头(JB1154—73)。本文也给出了一个两者的简单代用关系。 展开更多
关键词 椭圆封头 旋压技术 封头 压力容器
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确定椭圆封头上接点位置的简易计算法 被引量:1
17
作者 高炳军 张少峰 李鹏龄 《河北工业大学学报》 CAS 1996年第4期100-105,共6页
从椭圆方程入手,探讨了椭圆封头上接点位置的计算方法,给们简易计算公式.
关键词 封头 椭圆封头 接点位置 化工容器 化工设备
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三圆弧椭圆封头及其参数优化 被引量:3
18
作者 职玉山 王仲仁 《机械工程师》 北大核心 1998年第2期4-6,共3页
使用有限元方法研究了标准椭圆封头以及双圆弧近似椭圆封头应力状态,对它们的应力分布进行了分析。针对双圆弧近似椭圆封头的峰值应力较标准椭圆有较大提高这一事实,提出了用优化的三段圆弧代替了两段圆弧作近似椭圆封头的母线。应力... 使用有限元方法研究了标准椭圆封头以及双圆弧近似椭圆封头应力状态,对它们的应力分布进行了分析。针对双圆弧近似椭圆封头的峰值应力较标准椭圆有较大提高这一事实,提出了用优化的三段圆弧代替了两段圆弧作近似椭圆封头的母线。应力分析的结果表明,三段圆弧近似椭圆封头的峰值应力已十分接近标准椭圆封头,而且其成形工艺亦不复杂。 展开更多
关键词 标准椭圆封头 参数优化 压力容器 近似椭圆
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椭圆封头容器的计算机辅助计算 被引量:1
19
作者 徐德华 《实验科学与技术》 2009年第2期39-41,146,共4页
阐述了精确计算任意非标准椭圆封头的容积及椭圆封头型发酵罐、贮罐的公称容积的计算方法;应用计算机辅助设计的算法,根据公称容积和公称直径设计计算了椭圆封头罐,并举例给出了1000 m3椭圆封头型罐的相关数据,为食品、化工和医药的发... 阐述了精确计算任意非标准椭圆封头的容积及椭圆封头型发酵罐、贮罐的公称容积的计算方法;应用计算机辅助设计的算法,根据公称容积和公称直径设计计算了椭圆封头罐,并举例给出了1000 m3椭圆封头型罐的相关数据,为食品、化工和医药的发酵领域的生产和设计部门进行椭圆封头型罐设计和使用提供了实用技术。 展开更多
关键词 非标准椭圆封头 椭圆封头型罐 公称容积
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受到焊缝加强的椭圆封头大开孔接管边界效应模型研究 被引量:2
20
作者 郭崇志 郭亚芳 《化工机械》 CAS 2011年第3期287-290,297,共5页
在薄壳理论分析基础上进一步采用数值分析和实验模型对椭圆封头上大开孔接管问题进行研究,对实验数据及数值仿真分析数据进行比较,指出连接焊缝质量对于结构加强效应具有重要作用,同时对良好的结构设计和加工提出了建议,并指出根据焊缝... 在薄壳理论分析基础上进一步采用数值分析和实验模型对椭圆封头上大开孔接管问题进行研究,对实验数据及数值仿真分析数据进行比较,指出连接焊缝质量对于结构加强效应具有重要作用,同时对良好的结构设计和加工提出了建议,并指出根据焊缝尺寸对理论解进行修正的方法。 展开更多
关键词 椭圆封头 开孔 接管 边界效应 薄壳理论
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