高压筒体大直径双开孔补强分析及优化设计

作     者：段成红 王福军 罗翔鹏 禹成祥 李正驰 卢鹏旭 DUAN Chenghong;WANG Fujun;LUO Xiangpeng;YU Chengxiang;LI Zhengchi;LU Pengxu

作者机构：北京化工大学机电工程学院北京100029 

出 版 物：《压力容器》 (Pressure Vessel Technology)

年 卷 期：2023年第40卷第2期

页      码：27-34,53页

摘      要：针对工程上高压容器筒体大开孔产生较大应力集中的问题,以某高压容器筒体开大直径双孔结构为研究对象,采用应力集中系数K表征开孔对筒体造成强度削弱的程度,基于有限元方法分析了圆角半径、3个无量纲参数(开孔率d/D、接管与筒体厚度比t/T、筒体径厚比D/T)、接管间角度α和中心距L对应力集中系数K的影响。并按照GB/T 150.3—2011中分析法初步设计厚壁接管补强结构,进行响应面优化分析得到最优方案,在满足强度要求的情况下,实现了设备质量的减轻。结果表明:开孔率d/D>0.6时,需要考虑双开孔对应力集中的叠加作用;接管排布角度在30°~90°之间会在一定程度增大应力集中;厚壁接管结构中,筒体厚度T及接管补强段厚度t对应力集中影响程度较大。本研究得到了各参数对应力集中的定量化影响规律,可为大开孔接管设计与排布提供参考依据。

主 题 词：大开孔 应力集中系数 响应面优化 

学科分类：080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-4837.2023.02.004

馆 藏 号：203121247...