压力容器是多种工业领域中广泛使用的承压容器设备。目前压力容器的设计可分为规则设计(DesignbyRule)和分析设计(DesignbyAnalysis)。规则设计依据标准GT3150钢制压力容器,它是基于压力容器的设计做一些规定,是一种基于经验的设计方法,得出的结构强度结果比较保守,这就限制了容器整体性能的提高和材料的有效利用。分析设计依据标准B4 732钢制压力容器一分析设计标准,它是基于“塑性失效”与“弹塑性失效”准则,其理论基础是板壳力学、弹性与塑性理论及有限元法,是根据具体工况,对容器各部位进行详细地应力计算与分析,在不降低设备安全性的前提下选取相对较低的安全系数,从而降低了结构的厚度,使材料得到了有效的利用。
1有限元计算软件ANSYS的介绍ANSYS软件是融结构、热、流体、电磁、声学于体的大型通用有限元分析软件,是典型的CAE(ComputerAidEngineering)软件。其前处理器(pre pocessor)能够建立被分析对象的几何模型,并进行有限元网格自动划分以及各种材料属性和求解单元的设置;强大的求解器(solution)可对各种加载进行分步求解;功能丰富的后处理器(generalpstproc)提供了对结果进行有效分析的工具。大大地简化了设计人员在有限元分析完成后的数据处理和结果分析,缩短了设计周期。本文利用有限元分析软件ANSYS对压力容器进行应力分析。
2压力容器的有限元分析本次作为分析对象的压力容器总长2 445mm,筒体内径500mm,容器壁厚5=具体的实体模型生成方法有2种:①利用AN-SYS软件本身的建模功能,在ANSYS工作环境中直接创建实体模型。在这方面,ANSYS软件提供了非常方便的菜单功能,即只需用鼠标单击菜单中的选项,就能调出所需要的命令,并且能从图形窗口直接机,它的扩散器进风口风流的速压是一个定值,因此扩散器的效率H仅取决于扩散器出风口的平均速度V2,V2越小,扩散器的效率也越高,也就是说第3种模型的通风机扩散器利用率最高,它的效率最大。