基于ANSYS的大型真空鋼制球罐有限元分析.pdf

1、球罐是一種典型的薄殼壓力容器，隨著容積的增加，其設(shè)計(jì)、加工制造、組裝及熱處理的難度也隨之增大，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，有限元分析設(shè)計(jì)已經(jīng)在工程上得到廣泛應(yīng)用。采取有限元分析技術(shù)可以更加準(zhǔn)確、直觀(guān)地反映非線(xiàn)性應(yīng)力分布，便于結(jié)構(gòu)優(yōu)化處理，使大型球罐的設(shè)計(jì)更趨合理性。球形壓力容器與其他壓力容器相比有很多優(yōu)點(diǎn)，如占地面積小，受力情況好，承壓能力高，現(xiàn)場(chǎng)安裝和運(yùn)輸方便。國(guó)內(nèi)外球罐技術(shù)發(fā)展的方向都是高參數(shù)大型化，球罐大型化可以降低單位容積存儲(chǔ)

2、能力的投資，節(jié)省占地面積，也節(jié)省了輔助設(shè)施的費(fèi)用，同時(shí)便于管理。球罐受到的載荷也比較復(fù)雜，大多數(shù)情況下都是處于多載荷聯(lián)合作用下，由于在試驗(yàn)的條件下無(wú)法進(jìn)行非人工載荷的分析和模擬，所以要用分析軟件對(duì)大型鋼制球罐進(jìn)行模擬分析。
　　本文首先通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)資料的研究和探討，根據(jù)大型鋼制球罐的成本相對(duì)較高，所受載荷相對(duì)復(fù)雜，所考慮的安全可靠性因素更復(fù)雜，得出對(duì)大型鋼制球罐進(jìn)行有限元分析的重要性。其次對(duì)20000m3大型真空鋼制球罐強(qiáng)度計(jì)算和

3、強(qiáng)度校核，同時(shí)對(duì)有限元分析理論進(jìn)行了簡(jiǎn)單概括的闡述，并對(duì)本文所使用的分析軟件ANSYS進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。再次利用ANSYS軟件對(duì)球罐進(jìn)行建模，施加載荷，然后分析各種載荷對(duì)鋼制球罐應(yīng)力和變形的影響。在建模過(guò)程中利用ANSYS軟件特有的參數(shù)化功能對(duì)球罐進(jìn)行參數(shù)化實(shí)體建模，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼制球罐模型的參數(shù)化操作，這樣可以達(dá)到一次建模多次受益的結(jié)果。然后進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分，采用了自由網(wǎng)格劃分和局部網(wǎng)格劃分相結(jié)合的網(wǎng)格劃分方式。最后通過(guò)模擬計(jì)算得出重力載荷