循环内压下球形封头开孔接管安定评估方法.pdf

循环内压下球形封头开孔接管的安定评估方法 郑小涛，陈 瑶，喻九阳，徐建民，王成刚，林 纬 (武汉工程大学 化工装备强化与本质安全湖北省重点实验室，湖北 武汉 430205) 摘 要：基于有限元软件Abaqus系统，研究了开孔半径和开孔位置 因素对球形封头在循环内压下弹 性安定极限载荷的影响，提出了相应的经验评估方法。验证结果表明，安定评估方法可较好地评定 循环内压下开孔球形封头的安定性。 关键词：球形封头；安定性 ；极限载荷 ；开孔 中图分类号：TH49；TQ055．8；0344．7 文献标志码：A 文章编号：1001—4837(2014)12—0018～05 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2014．12．004 ShakedownEstimationM ethodsforPerforatedSpherical CoverunderCyclicInternalPressure ZHENG Xiao—tao，CHEN Yao，YU Jiu—yang，XU Jian—min， WANG Cheng—gang，LIN W ei (HubeiProvincialKeyLaboratoryofChemicalEquipmentIntensificationandIntrinsicSafety，WuhanIn— stituteofTechnology，Wuhan430205，China) Abstract：Basedonthefiniteelementprogram Abaqus，theelasticshakedownlimitofperforatedspherical coverconsideringthemaineffectfactors，suchasopeningradiusandopeningposition，wasinvestigated system aticallyaccordingtothesimplified shakedownlimitalgorithm undercyclicinternalpressureand ， thecorrespondingshakedownevaluationmethodwasfurtherproposed．Resultspresentedthattheproposed shakedownestimationmethodshowsgoodreliabilityforshakedownevaluationofperforatedsphericalcover undercyclicinternalpressure． Keywords：sphericalcover；shakedown；limitload；perforation 厚度最薄，从节省材料和强度上看，是最合理的。 0 引言 球形封头由于其优 良特性，在工业上大量使用。 球形封头开孔会造成局部应力集中，开孔处最易 球形封头是以球壳的球冠部分所形成的封 造成损坏，故对开孔处的弹性安定极限进行比较 头，有半球形封头和无折边球形封头两类。压力 与分析，主要计算循环内压对球形封头接管处的 容器多采用半球形封头作为端封头，其优点是在 弹性安定。经典的安定理论认为，如果循环载荷 同样容积下表面积最小，相同承压条件下需要的 下结构的塑性变形有限，则安定。这说明基于安 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目；湖北省教育厅科学研究计划项 目(Q2O131506) · 18 · CPVT 循环内压下球形封头开孔接管的安定评估方法 并作弹性分析