平板封头与筒体连接应力释放槽结构分析与优化

作     者：赵福海 高炳军 史丽婷 董俊华 ZHAO Fuhai;GAO Bingjun;SHI Liting;DONG Junhua

作者机构：河北省锅炉压力容器监督检验院河北石家庄050061 河北工业大学化工学院天津300130 

基　　金：河北省自然科学基金(E2011202044) 

出 版 物：《河北工业大学学报》 (Journal of Hebei University of Technology)

年 卷 期：2017年第46卷第1期

页      码：87-93页

摘      要：对平板封头与筒体连接应力释放槽结构进行了有限元分析,根据压力容器分析设计观点对结构的安定性进行了评价,发现有些情况下需开设一定尺寸的应力释放槽才能使结构满足安定性要求,而有些情况下仅需做结构对接开槽即可满足安定性要求,据此可确定是否开设应力释放槽的分界线.此外,分析表明,有些情况下即使开设应力释放槽也不能使结构满足安定性要求,此时需首先加强筒体,据此可确定是否需要加强筒体的分界线.通过参数化计算,得到了需开设应力释放槽及需加强筒体的结构参数区域.对需要开设应力释放槽的结构,探讨了应力释放槽圆弧半径以及开槽深度对薄膜加弯曲应力强度以及最大应力强度值的影响,提出应力释放槽横截面积最小、薄膜加弯曲应力强度水平系数最小以及应力强度幅水平系数最小3种优化方案.利用ANSYS的APDL及OPT模块,采用参数扫描及函数逼近法,以应力释放槽横截面积最小为优化目标,以薄膜加弯曲应力强度水平系数及应力强度幅水平系数小于1为约束条件,对应力释放槽的圆弧半径及深度进行了优化计算,给出了最优开槽尺寸,可供此类结构的设计参考.

主 题 词：平板封头 应力释放槽 安定性 分析设计 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

D　O　I：10.14081/j.cnki.hgdxb.2017.01.015

馆 藏 号：203221046...