基于有限元的齿啮式快开容器上法兰结构优化.pdf

第 43卷第 7期 当 代 化 工 Vo]．43．NO．7 2014年 7月 ContemporaryChemicalIndustry July，2014 基于有限元的齿啮式快开容器上法兰结构优化 柴 鑫 ，龚 斌 ，毛 勇 (1．沈阳化 l：大学，辽宁 沈阳 110142； 2．全球物流 (苏州 )有限公司 ，江苏 苏州 215324) 摘 要 ：采用 ANSYS软件对某齿啮式快开容器的罐盖法兰进行了有限元模拟 ，并进行了应力强度评定， 结果表明齿的上表面齿根处及封头与法兰连接处为高应力区域。分析了啮合齿宽、啮合齿厚、法兰径向宽度 、 法兰轴向高度 、封头厚度及封头与法兰连接处过渡圆半径等结构参数对罐盖法兰的应力特性影响，并依据影响 结果对罐盖法兰结构尺寸进行 了优化，优化后罐盖法兰应力满足应力强度要求 ，为罐盖法兰的设计提供了参考 和依据。 关 键 词 ：齿啮式 ；压力容器；有限元；强度评定 中图分类号：TQ050．5 文献标识码： A 文章编号： 1671—0460(2014)07—1205—03 StructuralOptimizationofTooth--LockedQuickOpen--Closure VesselUpperFlangeBasedonFiniteElement CHAIXin，GONGBin，MAO Yong2 f1．ShenyangUniver-s-it-yaofChemicalTechnology,LiaoningShenyang1l0142，China； ’ 2．SchenkerLogisticsCo．，Ltd．，JiangsuSuzho~215324，~hina) Abstract：TheANSYS softwarewasappliedinthefinitesimulationoftank coverflangeofatooth-locked quick open—closurevesse1．Andstressstrengthassessmentswerecarriedout．Theresultsshowedthatthetooth-rootoftooth uppersurfaceandiointofheadandflangewerehighstressareas．Theeffectsofstructuralparameters(thewidthof tooth，thethicknessoftooth，theradialwidthofflange，theaxialhei曲t，thethicknessofhead，thejointofheadand flange)onthecarryingloadchraacterofthetankcoverflangewereanalyzed．Thestructuralsizeoptimizationofthe tankcoverwascarriedoutaccordingtotheeffectresults．Thesrtessvalueofthetank covercouldsarisfystrength requirementaftertheoptimization．ThePapercouldofferthereferenceandbasisfordesignofthetankcover． Kevwords：Tooth．1ockedquickopen—closure；Pressurevessel；Finiteelementanalysis；Srtengthassessment 齿啮式快开压力容器在化工、石油、电力 、食 或参照国内外的类似相关计算规定，如 日本的工业 品和航天等领域都有广泛应用，如化工生产中的硫 标准JISB8284—1993 《压力容器快速开关盖装置》 化罐