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分析容积式换热器的大开孔

2021-04-15
云更新

  但有时候由于工程项目上的尤其要求而需要放大孔时,迫不得已超过规范的设计方案要求。对于一个大开孔厚壁容量式热交换器的应力集中难题开展了有限元分析分析,对原先的长方形开孔开展了外观设计改善及部分补强,较为了不一样状况下部分应力集中值以及散播的改良水准,终明确提出了对原设计方案方案的改善方法。结构模型及数据信息所显示,容量式热交换器行为主体部分为一个圆柱体罩壳再加上2个规范椭球封头。在2个椭球封头上辨别开长方形孔,并接长方形门边框,四角用弧形衔接。在器皿里侧,长门边框四处焊用块肘板与封头固定不动。器皿受匀称气体压力。

  《工程力学》容量式热交换器外观设计数据图表容量式热交换器原设计方案规格圆柱体筒身体之外直徑壁厚椭球封头外直徑壁厚长门边框里侧宽度里侧圆弧半经壁厚深层全部构造有限元分析分析采用壳模块。构造材料为某些钢,刚度计算时取抗剪强度为。容量式热交换器有限元分析网格內部肘板有限元分析网格图变化开孔外观设计对应力集中的改良历经有限元原理筹算,容量式热交换器在长门边框与封头交叉的四个圆弧处造成应力集中,较大 等效应力做到,大大的超出了材料的抗剪强度。在考虑到原设计方案要求的前提条件下,对长方形开孔明确提出了二种改进方案开孔的两边改成规范卵型。开孔的两边改成半圆型。《工程力学》增刊,对两边为卵型的开孔,较大 等效应力为243MPa,坐落于椭圆形与平行线相互连接相邻,表明在这类状况下,应力集中难题越来越更加重特大。对两边为半圆型的开孔,即长环形开孔,较大 等效应力为185MPa,坐落于半圆形的顶部。肯定原长方形开孔,较大 等效应力着陆了20%,应力集中获得非常大改良。从而很有可能看得出,在凸形封头或球壳上,开孔的应力集中部位关键处在夹角不大的斜线相邻,且夹角越小,地应力值越大。部分补强对应力集中的改良实际上当开孔两边改成半圆型时,应力集中难题获得非常大改良,但地应力值仍未降至抗剪强度下列,因此 对大开孔难题,光凭变化开孔外观设计是还不够的。

  只对封头部分补强由于这是一个超标设计方案,因此 无可奈何根据规范要求分辨补强板的总宽跟薄厚。为了更好地分析地应力的改良水准,辨别筹算了补强板总宽为10l

  N、20Inm,薄厚从Slnln到50Inln多种状况。补强板总宽为100m时的筹算結果.部分补强后,长方形开孔跟长环形开孔的地应力值变动比照.部分补强对长方形开孔应力集中的改良水准要比长环形开孔的不良影响大很多。地应力值伴随着补强板薄厚的提升而减少,但做到一定薄厚当今,危害愈来愈小。并且这时候应力集中部位己从封头迁移到与之相接的门边框上。因而,只补强封头也是达不上要求的。当补强板总宽提升到200mm或将开孔四处所有补强后,筹算結果十分面临,表明大范围补强是没什么含意的.即二种改进方案都能做到抗压强度要求。总而言之,在部分地区内开展适当补强,应力集中就能获得非常大改良,进一步扩张补强范围跟提升补强板薄厚则没什么含意。实际上长方形开孔的应力集中比较重特大,但部分补强后,地应力值着陆也迅速,而对长环形开孔,补强不良影响则比不上长方形开孔显著。在等同于补强的状况下,长方形跟长环形开孔的应力集中值很有可能降至等同于水准。倘若不考虑到其他要素的危害,文中觉得改善后的二种设计方案方案均可采用。

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