基于ANSYS的某型压力容器静态与动态特性分析
详细信息    查看全文 | 推荐本文 |
  • 英文篇名:Static and Dynamic Analysis of a Pressure Vessel Based on ANSYS
  • 作者:黄妮 ; 戴作强
  • 英文作者:HUANG Ni;DAI Zuoqiang;School of Electromechanic Engineering,Qingdao University;
  • 关键词:压力容器 ; ANSYS ; 静强度分析 ; 模态分析
  • 英文关键词:pressure vessel;;ANSYS;;static analysis;;modal analysis
  • 中文刊名:QDDX
  • 英文刊名:Journal of Qingdao University(Engineering & Technology Edition)
  • 机构:青岛大学机电工程学院;
  • 出版日期:2018-08-29 12:53
  • 出版单位:青岛大学学报(工程技术版)
  • 年:2018
  • 期:v.33;No.129
  • 语种:中文;
  • 页:QDDX201803035
  • 页数:5
  • CN:03
  • ISSN:37-1268/TS
  • 分类号:124-128
摘要
针对压力容器容易发生强度失效和稳定失效等问题,本文基于ANSYS软件对某型压力容器的静态与动态特性进行研究,获取了其应力集中危险位置。在三维建模软件SolidWorks中,建立压力容器的三维几何模型,使用自由边划分中面进行网格划分,并给出了载荷及边界条件,将前处理完成的压力容器模型以cdb格式导入ANSYS软件中进行求解,并在空罐状态下对压力容器进行动力学特性分析。分析结果表明,该压力容器的静强度具有一定的余量,不会发生强度失效;在空罐状态下,压力容器筒体和封头容易发生共振,可以在筒体位置适当增加阻尼和约束,以加强其稳定性,或者在振型最大处增大厚度以提高刚度,防止和避免共振带来的危害。该研究保障了压力容器在操作工况下安全可靠。
        In view of the pressure vessel prone to strength failure and stability failure,the static and dynamic characteristics of a pressure vessel were studied based on ANSYS software,and the stress concentration dangerous position was obtained.In the three-dimensional modeling software SolidWorks,three-dimensional geometry model of pressure vessel was created,meshing on the middle face with free edges,and the load and boundary conditions were given.The model of pressure vessel completed by pre-processing was imported into ANSYS software in cdb format,and the dynamic characteristics of pressure vessel under empty tank condition was analyzed.The analysis results show that the static strength of the pressure vessel has a certain allowance,and the strength failure will not occur;The pressure vessel shell and the head are prone to resonance in the empty tank state,the damping and restraint can be appropriately increased in the cylinder to enhance its stability,or thickness can be increased wherevibration induced shape distortion occurs at maximum to improve the stiffness,so as to avoid the harm caused by resonance.This study ensures the safety and reliability of the pressure vessel under operating conditions.
引文
[1]高广慧.压力容器标准和法规中的几个概念讨论[J].企业标准化,2008(17):22.
    [2]郑运虎,李颖.立式圆柱薄壳容器的振动特性研究[J].西华大学学报:自然科学版,2016,35(1):24-28.
    [3]张自斌.压力容器强度分析与安全评定[D].兰州:兰州理工大学,2012.
    [4]赵积鹏,于斌,刘志栋.航天系统用薄壁压力容器的设计分析[J].新技术新工艺,2014(3):54-56.
    [5]朱国樑.基于ANSYS的立式厚壁压力容器应力分析[J].广州化工,2013,41(19):120-122.
    [6]马言,李蔚.压力容器封头分层缺陷扩展基于模态理论的安全分析[J].电站系统工程,2012,28(2):15-16.
    [7]陈孙艺.压力容器有限元分析建模中值得关注的几个工程因素[J].压力容器,2015,32(5):50-57.
    [8]李泽震,周道祥,曾广欣,等.压力容器安全评定[M].北京:劳动人事出版社,1987.
    [9]王钰栋.HyperMesh&HyperView应用技巧与高级实例[M].北京:机械工业出版社,2012.
    [10]王富耻,张朝晖.ANSYS10.0有限元分析理论与工程应用[M].北京:电子工业出版社,2006.
    [11]许进峰.ANSYS Workbench 15.0完全自学一本通[M].北京:电子工业出版社,2014.
    [12]傅志方,华宏星.模态分析理论与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2000.
    [13]闻邦椿.振动机械理论及应用[M].北京:机械工业出版社,1982.
    [14]刘义,许志沛.机械设计中基于有限元方法的模态分析[J].机械,2003,30(增刊):96-98.
    [15]龙英,滕召金,赵福水.有限元模态分析现状与发展趋势[J].湖南农机:学术版,2009,36(4):27-28.
    [16]梁君,赵登峰.模态分析方法综述[J].现代制造工程,2006(8):139-141.
    [17]杨康,韩涛.ANSYS在模态分析中的应用[J].佳木斯大学学报:自然科学版,2005,23(1):81-84.
    [18]王宇,刘凯,林永龙.ANSYS软件在结构模态分析中的应用[J].机电工程技术,2013,42(9):38-40.
    [19]袁安富,陈俊.ANSYS在模态分析中的应用[J].制造技术与机床,2007(8):42-44.
    [20]韩克平,李平.基于ANSYS环境下结构的模态分析[J].内蒙古农业大学学报:自然科学版,2002,23(3):85-88.