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鞍式支撑卧式容器的特性研究

张晋军  
【摘要】:目前国内外对卧式容器的设计主要以Zick在上世纪五十年代提出的方法为基础,该方法以大量的实验为依据,使用起来比较简便。但由于在该方法中有很多假设与实际偏离较大,并且存在一定的误差,因此需要进一步的改进,同时对于多支座卧式容器的适用性也尚需验证。本文针对这些情况利用有限元分析的方法对两支座和多支座的卧式容器进行了计算分析。 对于两支座的卧式容器,本文计算分析了鞍座位置对筒体应力的影响,得到了鞍座的最优位置;通过不同的计算模型分析了鞍座的宽度、鞍座的包角、筒体的壁厚、筒体的半径以及鞍座反力对鞍座处筒体峰值应力的影响,得到了各因素对筒体峰值应力的影响因子;进而讨论了降低鞍座处筒体上峰值应力的方法,结果表明设置鞍座垫板对降低鞍座处筒体上峰值应力具有一定的效果。 对于多支座的卧式容器,本文以三支座的卧式容器为例,首先分析了多支座卧式容器筒体上的应力分布和变形,分析结果表明多支座卧式容器筒体上应力分布的规律与两支座卧式容器的分布规律相似;其次研究了中间鞍座处于不同位置时各支座处支座反力分布的情况,并对比了由三弯矩方程求出的解,结果显示由三弯矩方程求出的解偏于保守,为此提出了修正的方法;最后考察了存在鞍座沉降时支座反力的变化情况,结果表明各支座处支座反力的变化与相对沉降量成线性关系,在此基础上提出了求解支座反力的方法。


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