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《兰州理工大学》 2012年
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压力容器强度分析与安全评定

张自斌  
【摘要】:随着现代工业的发展,压力容器广泛应用于电力、石油化工、轻工、纺织、冶金、机械和医药等行业部门。伴随着其广泛的应用,压力容器向着大型化、复杂化和严工况的方向发展,越来越多的功率强大、结构复杂的压力容器投入运行,由于设计压力的提高、高强度钢的大量使用和焊接技术的普遍运用、压力容器上不可避免的一些缺陷和由于载荷、介质等引起的新生缺陷以及压力容器使用条件苛刻化等因素使得压力容器的断裂破坏事故增多,因此压力容器的安全也备受关注。迅速准确地找到失效原因和失效规律是减小事故再次发生的有效途径,同时对有效防止压力容器事故、提高设备安全可靠有着深远意义。 压力容器中的失效包括强度失效,强度失效主要根据材料力学知识,假定压力容器中不存在缺陷,应用材料力学原理求解压力容器中的应力进行应力安全评定,如果压力容器中存在缺陷,就不能应用常规的材料力学方法进行应力分析,而是要根据断裂力学进行相应的安全评定。 本文以某压力容器为例,利用有限元软件ABAQUS建立了其三维有限元模型,通过施加载荷分析压力容器的宏观力学响应并作出应力安全评定,应用子模型技术对压力容器接管区域进行了更为精确的应力分析;对于压力容器存在的缺陷,文中根据线弹性断裂力学的知识,将缺陷都看作是表面半椭圆裂纹和埋藏椭圆裂纹置于平板模型上,从而根据材料断裂韧性与裂纹应力强度因子值计算了允许裂纹临界尺寸,为检验服役工况下压力容器是否安全提供了依据,通过有限元软件ABAQUS模拟计算了表面半椭圆裂纹的应力强度因子值,说明了ABAQUS计算裂纹应力强度因子的精确性和可靠性,为计算复杂几何上不规则裂纹的应力强度因子值提供了思路。
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH49

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 周道祥;压力容器接管的断裂分析及其工程应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年05期
2 陈晓冬;压力容器中焊接残余应力的消除对策[J];材料工程;2003年06期
3 庄茁;断裂动力学有限元程序的开发及在天然气管道裂纹扩展问题上的应用[J];工程力学;1999年01期
4 王文和;於孝春;沈士明;;含缺陷压力管道安全评定方法研究的现状与发展[J];管道技术与设备;2007年02期
5 张光翔;;压力容器失效分析与安全评定技术现状与展望[J];中国公共安全(学术版);2008年Z1期
6 陶伟明,郭乙木,曹志远;三维有限裂纹体分析[J];固体力学学报;2001年03期
7 王宁峰;压力容器疲劳设计方法现状及展望[J];青海大学学报(自然科学版);2004年05期
8 郭东;翟振东;刘东坡;;存在裂纹的压力容器疲劳断裂分析[J];建筑科学与工程学报;2007年03期
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1 黄菲;压力容器裂纹缺陷的安全评定与有限元模拟[D];北京化工大学;2010年
【共引文献】
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1 冯权和;查五生;彭必友;;面向跌落仿真破坏的注射成型工艺优化[J];工程塑料应用;2010年05期
2 唐习龙;林可勃;贾妮;李忠;;结构计算软件中的模块化设计[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 钱坤;尹新生;朱珊;佴磊;;三维地基沉降计算公式的改进与比较[J];四川建筑科学研究;2009年03期
4 熊学玉;王绍辉;;现浇空心板的正交异性板理论分析方法的研究[J];四川建筑科学研究;2010年05期
5 郝婷玥;陈贵清;;流固耦合作用下埋地管道的振动分析[J];四川建筑科学研究;2011年03期
6 胡卫兵;韩广森;于海平;;古建筑榫卯节点刚度分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
7 胡冬青;;发动机连杆的三维有限元分析研究[J];安徽农业科学;2009年14期
8 宁作君;桩基侧向位移的探讨与分析[J];鞍山钢铁学院学报;2000年03期
9 孙艳秋;康庄;;锅炉炉胆稳定性的解析法分析[J];辽宁科技大学学报;2008年02期
10 唐红梅;叶四桥;陈洪凯;;危岩主控结构面应力强度因子求解分析[J];地下空间与工程学报;2006年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯金龙;沈新普;刘应华;;混凝土塑性损伤ABAQUS用户子程序开发[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
2 林立志;李法新;;考虑弹塑性变形约束的裂纹尖端塑性区分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
3 邓小环;应秀梅;刘浩宇;邓娇;田歌;;衬垫物变化对复合材料三点弯曲试验影响[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
4 朱晓林;高青;于鸣;王有镗;江彦;;地下换热器热应变计算分析方法研究[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年
5 朱奇;侯勇俊;;新型防喷器移送装置的研究与应用[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
6 王鑫;徐亚丰;;十字形钢管混凝土芯柱偏压力学性能有限元分析[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
7 郝丽丽;徐亚丰;;十字形钢骨混凝土异形柱单向小偏压受力性能研究[A];创新沈阳文集(A)[C];2009年
8 周晓敏;纪洪广;邓斌;;高水压基岩井壁厚度设计方法[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
9 要承勇;王永江;杨维;;基于损伤容限设计理论对某40Cr钢轴的表面缺陷的判定[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
10 齐凯;王新华;江爱华;何成忠;刘柏清;;大型起重机械安全评估与寿命预测——失效分析预测预防[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐顺杰;大功率LED封装共晶炉及灯具传热过程仿真分析[D];华中农业大学;2010年
2 闫丽梅;高层建筑结构自由振动分析的ODE方法[D];河南理工大学;2010年
3 李朝;箱形桥梁结构的半解析分析[D];河南理工大学;2010年
4 郭昭亮;含有预置缺陷的膨胀环动态断裂行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
5 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
7 吕海波;岩石三维内部裂隙扩展过程的数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
8 张继华;急倾斜中厚煤层软底综采采场矿压规律及其控制研究[D];山东科技大学;2010年
9 赵庆;土石坝坝下涵洞三维有限元分析[D];郑州大学;2010年
10 银国伟;谐波摩擦传动柔轮径向力与径向变形关系的分析及实验[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 姚振汉;蒲军平;金哲植;;BOUNDARY ELEMENT METHOD FOR MOVING AND ROLLING CONTACT OF 2D ELASTIC BODIES WITH DEFECTS[J];Acta Mechanica Sinica;2001年02期
2 王奇志,张行;含偏轴裂纹三维有限大体剪切型应力强度因子[J];北京航空航天大学学报;1997年04期
3 张伟,张圣坤,崔维成,王志群;厚壁筒内表面椭圆裂纹的应力强度因子研究[J];船舶力学;1999年04期
4 刘强;王芳;黄小平;崔维成;;裂纹尖端塑性区三维有限元分析[J];船舶力学;2006年05期
5 郑思定,盛建国;调峰机组锅炉汽包壁温度场和热应力分析及低周疲劳设计[J];动力工程;1988年06期
6 高金成,韩晓冬,苏再君;300MW机组锅炉锅筒下降管焊接裂纹的分析和研究[J];电站系统工程;1995年05期
7 方安千,梁军,孔慧霞;承压设备安全评定技术的发展和应用[J];山西电力;2005年04期
8 徐健;吴欣强;韩恩厚;柯伟;;声发射技术在金属电化学腐蚀与应力腐蚀研究中的应用[J];腐蚀科学与防护技术;2009年05期
9 孔令超,谢禹钧;非对称弯曲双边裂纹管道的应力强度因子[J];抚顺石油学院学报;2000年02期
10 庄茁;断裂动力学有限元程序的开发及在天然气管道裂纹扩展问题上的应用[J];工程力学;1999年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 尹奇志;液化气容器的瞬态应力分析及失效机理仿真[D];武汉理工大学;2002年
2 胡波;压力容器失效诊断及专家系统研究[D];武汉理工大学;2004年
3 刘传明;热壁加氢反应器接管裂纹断裂与安全评价研究[D];大庆石油学院;2005年
4 赵勇刚;有限弹性体表面裂纹问题的有限元分析[D];哈尔滨工业大学;2007年
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1 王蓬,王文先,张红霞,马丽莉;电站锅炉汽包焊接缺陷的安全评定[J];太原理工大学学报;2005年05期
2 史建华;;衬钛反应塔可靠性分析[J];化工设备与管道;2007年03期
3 史建华;;衬钛反应塔可靠性分析[J];压力容器;2007年09期
4 段军志;;加氢精制装置核心反应器缺陷安全评定[J];中国高新技术企业;2011年10期
5 俞树荣,王志文;压力容器安全评定的现代方法[J];化工机械;1995年03期
6 程艳林;戴钰冰;;压力容器剩余寿命预测[J];广州化工;2011年15期
7 李士杰;焊接残余应力对 PWR 压力容器脆断的影响[J];核动力工程;1989年06期
8 刘铁虎;;V106捕集器的安全分析[J];吉林化工学院学报;1990年02期
9 李爱菊,王威强,杜培德,孙守樟;压力容器安全评定的实践[J];山东轻工业学院学报;1998年02期
10 周昌玉,涂善东;一台高压容器破坏原因探讨[J];化工装备技术;1997年06期
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1 赵翠钗;武常生;;不锈钢复合板压力容器的错边量控制(摘要)[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年
2 陈志平;马跃;方舟;余雏麟;王雷;;球墨铸铁制压力容器国内外法规标准比较[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
3 张亚平;;RPV用钢辐照损伤工程评价方法综述[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
4 陆明万;寿比南;杨国义;;压力容器应力分析设计方法的进展和评述[A];压力容器先进技术——第七届全国压力容器学术会议论文集[C];2009年
5 王强;张广兴;王志永;敬尚前;孙涛;陈二松;郭京洋;;热力系统压力容器测厚检验重点及案例分析[A];全国冶金自动化信息网2012年年会论文集[C];2012年
6 杨文峰;;《固定式压力容器安全技术监察规程》相关设计问题学习探讨[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
7 郭志峰;郭丽敏;肖文刚;王浩;;受内压复合材料压力容器应力状态数值模拟[A];第十五届玻璃钢/复合材料学术年会论文集[C];2003年
8 陆明万;寿比南;杨国义;;压力容器分析设计的塑性分析方法[A];压力容器设计技术研究——第七届全国压力容器设计学术会议暨第七届中国机械工程学会压力容器分会设计委员会委员会议论文集[C];2010年
9 张页;吴建中;;1000MW核电汽轮机MSR壳体国产化设计[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
10 郑健;程伯言;;压力容器的低周疲劳破坏和寿命估算[A];全国经济管理院校工业技术学研究会第五届学术年会论文集[C];1994年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;科新机电:西部压力容器行业的五星企业[N];华夏时报;2010年
2 全国压力容器标准化技术委员会 寿比南;压力容器行业要熟悉规则[N];中国建材报;2002年
3 蒋宇雷 记者 朱文达;压力容器压力管道失效可预测[N];中国质量报;2008年
4 李友清;水处理用环氧FRP压力容器[N];中国建材报;2010年
5 本报记者 朱学蕊;世界首台AP1000机组压力容器吊装成功[N];中国能源报;2011年
6 揭方晓;南城20多个落户项目“借巢孵蛋”[N];抚州日报;2009年
7 曾婷 胡志刚;挖掘优势做大“蛋糕”[N];三明日报;2009年
8 李洪亮;安全生产“防”为上[N];经理日报;2009年
9 刘慧斌;关注国外核电站压力容器用特厚钢板生产技术[N];中国冶金报;2010年
10 记者 付雪;顺利通过高效设备联检[N];大庆日报;2010年
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1 王庆慧;压力容器蒸汽爆炸临界条件分析及后果仿真[D];东北石油大学;2011年
2 陈钢;含凹坑缺陷压力容器极限与安定性数值分析[D];清华大学;1994年
3 盖芳芳;空间碎片超高速撞击下充气压力容器破损预报[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 王险峰;多组载荷作用下含缺陷容器的下限安定分析[D];清华大学;1996年
5 王正方;基于灰色系统理论的压力容器安全运行研究[D];中国石油大学;2008年
6 王和慧;带径向接管圆柱壳的薄壳理论解[D];清华大学;1999年
7 赵在理;压力容器的结构分析与安全评估研究[D];武汉理工大学;2006年
8 路智敏;压力容器壳体的可靠性设计及在固体火箭发动机壳体上的应用[D];北京交通大学;2009年
9 赵海涛;基于光纤传感技术的复合材料结构全寿命健康监测研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 徐鹏;压力容器用钢16MnR高温损伤后应变疲劳特性研究[D];浙江大学;2006年
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1 张自斌;压力容器强度分析与安全评定[D];兰州理工大学;2012年
2 赵菊;压力容器蚀坑群干涉效应及安全评价[D];辽宁石油化工大学;2010年
3 陈勇辉;压力容器平面缺陷管理及安全评估软件系统研究[D];电子科技大学;2010年
4 黄菲;压力容器裂纹缺陷的安全评定与有限元模拟[D];北京化工大学;2010年
5 马嘉嘉;基于物联网的压力容器监管机制设计[D];天津大学;2012年
6 刘祥春;1PE装置使用超二十年压力容器评估研究[D];华东理工大学;2012年
7 梁峰;压力容器不拆保温检测技术研究[D];山东大学;2012年
8 黄圆圆;熔堆事故下压力容器的热安全分析[D];华南理工大学;2012年
9 刘万朋;压力容器系统基于风险的检验维修策略应用研究[D];华东理工大学;2013年
10 杨留鑫;低速冲击载荷下复合材料缠绕压力容器的损伤分析[D];大连理工大学;2012年
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