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《鍋爐應(yīng)力強度分析和疲勞分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、摘要本文對鍋爐的結(jié)構(gòu)以及載荷作用條件進行了分析與研究，并依據(jù)JB4732《鋼制壓力容器—分析設(shè)計標準》對鍋爐各部分壁厚進行了初步的設(shè)計。在此基礎(chǔ)上運用相關(guān)的力學理論，本文將鍋爐合理地分割成四個部分，并利用ANSYS軟件建立了鍋爐各部分的力學模型?？紤]到鍋爐的空間結(jié)構(gòu)特點，本文采用solid45單元和plane82單元分別對鍋爐的各部分進行了應(yīng)力強度分析和疲勞分析。本文還對所指定的鍋爐危險截面進行了線處理，然后對鍋爐各部分進行了應(yīng)力計算和應(yīng)力分類。綜上所述，本文所分析的內(nèi)容以及所得出的結(jié)論是合理的。關(guān)鍵詞：鍋爐；有限元
2、；應(yīng)力分析；疲勞分析AbstractInthispaper,thestructureoftheboilerandtheloadconditionsareanalyzedandstudied,andthenaccordingtoJB4732"SteelPressureVessels-analysisofdesignstandards"thethicknessofallthepartsoftheboilerwallarepreliminarylydesigned.Basedontherelevantmechanicalt
3、heoriestheboilerisdividedintofourreasonablecomponentsinthispaperandthemechanicalmodelofallthepartsoftheboilerarefoundwiththehelpofANSYSsoftware.Takingintoaccountthespatialstructureoftheboiler,stressintensityandfatigueareanalyzedforallthepartsoftheboilerbymeanso
4、fsolid45andplane82inthispaper.Thespecifiedcriticalsectionsintheboilerarelinearlytreated,andthenthestressesforallthepartsoftheboilerarecalculatedandclassified.Asmentionedabovethecontentsoftheanalysisinthisarticleandtheconclusionsdrawnfromtheabovearereasonable.Ke
5、ywords:boiler;finiteelement;stressanalysis;fatigueanalysis目錄第1章概述11.1引言11.2研究現(xiàn)狀11.3研究意義11.4本文的主要工作2第2章壓力容器簡介32.1壓力容器的組成32.2壓力容器的分類32.3壓力容器用鋼的基本要求42.4壓力容器的失效72.5壓力容器的檢測8第3章有限元理論及分析設(shè)計93.1有限元基本概念93.2有限元求解步驟103.3強度理論113.4應(yīng)力分類123.5應(yīng)力強度評定方法14第4章鍋爐壁厚設(shè)計154.1鍋爐結(jié)構(gòu)簡圖及計算條件
6、154.2鍋爐壁厚初設(shè)值164.3鍋爐壁厚確定值17第5章鍋爐的有限元分析185.1靜載荷分析185.2應(yīng)力分析模型185.3計算結(jié)果225.4應(yīng)力強度評定25第6章鍋爐的疲勞分析266.1交變載荷分析266.2疲勞判定及分析266.3疲勞強度評定26結(jié)論27參考文獻28致謝29附錄30第1章概述1.1引言壓力容器是化工、石油、冶金、紡織、機械以及航空航天工業(yè)中廣泛使用的承載設(shè)備。盡管各類壓力容器設(shè)備功能各異、結(jié)構(gòu)復雜程度不一，但從整體上看，均具有明顯的特點，并可以方便地進行歸類分析。為了解決壓力容器使用過程中的安全
7、問題，世界各國均嚴格實行了規(guī)范化設(shè)計，而隨著科技水平的不斷提高，特別是ANSYS等有限元軟件的出現(xiàn)，為推動CAE分析設(shè)計在該領(lǐng)域的普及做出了卓有成效的工作。而應(yīng)用有限元分析結(jié)果進行評定，涉及到的力學知識和方法眾多，本文主要針對結(jié)構(gòu)線彈性分析中涉及到的強度評定問題和疲勞評定問題展開討論，對強度理論、應(yīng)力分類評定等問題進行論述。1.2研究現(xiàn)狀目前，壓力容器所采用的標準有兩大類，一種是按規(guī)則進行設(shè)計（Desigenbyrule）通常稱為“常規(guī)設(shè)計”；另一種是按分析設(shè)計（Designbyanalysis）通常稱為“分析設(shè)計”
8、。傳統(tǒng)的壓力容器標準與規(guī)范，一般均屬于常規(guī)設(shè)計，它是基于彈性失效準則，認為容器內(nèi)某最大應(yīng)力點一旦進入塑性，喪失了純彈性狀態(tài)即為失效。相應(yīng)的標準有：我國GB150《鋼制壓力容器》，美國ASME《鍋爐及受壓容器》VIII-1，日本JISB8243《壓力容器結(jié)構(gòu)》等。這種“常規(guī)設(shè)計”方法對設(shè)計的容器基本上是安全的，隨著技術(shù)的發(fā)展及核容器和大型化的高參
