基于Kriging方法压力容器开孔接管区结构强度可靠性分析.pdf

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第 39卷 第 6期 石 油 化 工 设 备 Vo1.39 NO.6 2010年 11月 PETR0一CHEM ICAL EQUIPMENT NOV.2O10 文章编号 :1000—7466(2010)06—0027—04 基于Kriging方法的压力容器开孔接管区结构 强度可靠性分析 陈士诚 ,周 昌玉 ,潘林锋 (南京工业大学 机械学院,江苏 南京 210009) 摘要:压力容器开孔接管区应力状况复杂,存在着很大的峰值应力,是产生疲劳裂纹和脆性断裂的 危险区域。采用拉丁抽样方法产生样本 点,用 ANSYS计算出不 同样本 点的响应值 ,并用 Kriging 计算方法对功能函数进行拟合以及可靠度计算。通过数值算例验证 了该方法的精度,并编制 了专 用程序以实现压力容器开孔接管区结构强度的可靠性分析 。 关键词:压力容器;开孑L接管;Kriging模型;可靠性;分析 中图分类号 :TH 49;TE969 文献标志码 :A ReliabilityAnalysisofOpeningNozzleZoneforPressureVesselBasedon giIlgModel CHEN Shi-cheng,ZHOU Chang-yu,PAN Lin-feng (DepartmentofMechanicalEngineering,NanjingUniversityofTechnology, Nanjing210009,China) Abstract:Thestressstateofopeningnozzleforpressurevesseliscomplicated,whichisofhigh peak stress.Itisadangerousarea offatiguefractureandbrittlefracture.TheuseofKriging modelforreliabilitycalculation ofthestructurewasstudied.Latin hypercube sampling (LHS) techniquewasusedforrandom sampling,whiletheresponsevalueofrandom samplingwassimu— latedbyANSYS.ThenKrigingmodelcouldbetrainedbytherandom samplingandresponseval— ue.Theaccuracy ofKrigingmodelthough anumericalexamplewasverified,andthen special softwarebasedonKrigingmethodwasprogrammedtodeducethereliabilityofopeningnozzlefor pressurevesse1. Keywords:pressurevessel;openingnozzle;Krigingmodel;reliability;analysis 为方便物料的流入和流 出或检测与检修 ,压力 部应力 。在一定 的条件下,这些局部应力叠加会产 容器上一般会设置必要的开孔接管结构。在这些开 生很大局部应力 ,有必要对其进行可靠性分析。 孔接管区,应力状况十分复杂,一方面是开孔破环了 静载荷作用下,可靠度的计算遵循应力一强度物 结构 的连续性 ,削弱了原有的承载面积,在开孔边缘 理干涉模型 。可靠性计算方法大多以具体的功能函 处造成应力集 中。另一方面接管 的存在使开孔接管 数为基础,但是对复杂结构,由于对其机理认识的局 区成为总体结构的不连续 区域 ,壳体和接管的变形 限性 ,很

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