压力容器的受力分析.doc

(一) 压力容器的受力分析一、问题描述：如图所示为一台700的立式贮藏罐，其手孔的直径为88，材料为16MnR,设计压力13.5Mpa，工作压力为12.3Mpa,弹性模量为201Gpa，要求利用有限元方法对此压力容器进行压力分析设计。 在压力容器的应力分析中，压力容器部件设计关心的是应力沿壁厚的分布规律及其大小可采用沿壁厚方向的校核线代替校核截面，由于该压力容器为对称结构，所以可仅考虑贮藏罐上半部分的手孔、封头和筒体进行分析设计。上端的结垢尺寸和在壁厚方向的校核线如图所示。根据其结构特性，有限元分析模型如图，法兰上的螺栓力可以转化成一个集中力F，且F=82109N。四.基本模型建造 五.模型的网格划分具体步骤为：GUI操作：Mainmenu preprocessormeshingmesh tool.弹出mesh tool对话框，在size controls下global里点击按钮set，弹出对话框，在对话框中SIZE element edge length项中填5，点击按钮ok. 点击按钮mesh, 点击按钮pickall，点击按钮ok。将模型分网。六.施加载荷和约束施加的具体步骤为：（1） 施加Y方向的约束 GUI操作：Mainmenusolutiondefine loads apply structural displacement on lines,弹出对话框，选择下面需要施加约束的一条线，点击按钮ok，弹出对话框，在对话框的dofs to be constrained中选择UY, 点击按钮OK。（2） 施加X方向上的节点约束 GUI操作：Mainmenusolutiondefine loadsapply structural displacementon keypoint,弹出对话框，选择下面一条线中最右面的一个节点，点击ok，弹出对话框，在对话框的dofs to be constrained中选择UX, 点击按钮OK。（3） 施加集中力荷载 GUI操作：Mainmenusolutiondefine loadsapplystructural Force/momenton keypoint,弹出对话框，选择上面需要加载的一个点，点击按钮OK。（4） 施加压力荷载 GUI操作：Mainmenusolutiondefine loadsapplystructural pressureon lines,弹出对话框，选择上面需要加载的线，点击按钮OK。七. 求解设置及求解（1） 新的分析类型设置为静态的GUI操作：Mainmenusolutionanalysis typenew analysis,弹出对话框，选择static, 点击按钮OK （2） 分析类型设置为小位移GUI操作：Mainmenusolutionanalysis typesoln controls,弹出对话框,在basic中，analysis options 中small displacment stati