一、球形储罐球壳板片尺寸计算理论及系统概述(论文文献综述)
王林,张雨晨,姚志燕,吴晓红[1](2021)在《超大型真空容器设计计算》文中研究表明本文介绍了超大型内加筋真空球形容器的分析设计情况,对真空球形容器的外压稳定性、强度、疲劳寿命、裙座轴向稳定性进行了校核计算,为今后此类真空容器的设计提供了参考。
李文震[2](2019)在《大型在役丙烷球形储罐的可靠性分析》文中研究说明球形储罐是一种典型的大容量薄壳压力容器,与其他形状的压力容器相比,有着占地面积小、受力情况好、承压能力高、现场安装和运输方便、造价低投资小等诸多优点,在石油化工、城市燃气、轻纺冶金等多个工业领域得到了广泛应用。随着球罐设计不断朝着高参数化和大型化的方向发展,球罐容积不断增大,其安全性和可靠性也变得更加复杂。同时丙烷介质属于易燃、易爆物,一旦发生安全事故,将会导致巨大的经济财产损失,所以对在役丙烷球罐进行可靠性和安全性研究分析很有必要并极其重要。本论文以珠海某能源公司的一个在役5000 m3丙烷球罐为研究对象,根据结构可靠性理论、ANSYS分析技术以及实习期间收集到的现场数据,对其进行可靠性分析及风险评估。主要结论有:(1)以5000 m3在役丙烷球罐为研究对象,通过APDL语言建立其有限元参数化模型,求解得到其工作压力为1.42 MPa时,最大等效应力为271 MPa,小于其屈服强度490 MPa,最大位移为6.4 mm,最大应力和最大位移都出现在球壳与托板的连接位置。参照相关标准和规定,对球罐各结构部分进行安全校核,结果表明其处于安全状态。(2)依据结构可靠性理论,建立球罐的极限状态函数,在ANSYS-PDS模块中,选用蒙特卡罗法对其进行10000次抽样循环,得出在置信度95%的情况下,球罐的可靠度为98.61%。进行灵敏度分析,发现屈服强度和壁厚对其可靠度为正影响,内径和工作压力对其可靠度为负影响。(3)探究了工作压力、球壳厚度、托板厚度、支柱厚度和不均匀沉降量对球罐的应力位移及可靠性的影响规律。根据结果将安全阀的动作压力设置为1.7 MPa,可充分发挥球罐的承载能力。也可为后续球罐设计提供借鉴参考,在保证安全可靠的基础上,对球罐结构进行一定的优化,降低球罐的应力水平,达到经济节约的效果。(4)结合实习现场收集到的数据,建立了球罐的综合风险评估体系,以模糊层次分析法确定了球罐各风险指标的权重,最终得出其风险等级为较安全等级。对腐蚀、裂纹、基础不均匀沉降、安全附件等权重值较高的风险指标,提出了相应的改进措施,从而改善球罐系统的风险等级,保障其在安全可靠的状态下运行。
孙铭阳[3](2016)在《支架式球形储罐动力响应及层间隔震分析》文中研究表明近年来,地震频发,尤其强震,严重威胁着人类的生命财产安全,而我国又是一个地震多发国家。随着经济的发展,结构向大型化、高耸化发展的趋势已不可避免,那么,长周期高层结构的抗震研究就必不可少了。由抗震应用而生的隔震,作为一种新兴的减震结构,通过延长结构自振周期,从而有效地减弱了地震作用对隔震上部结构的影响。隔震结构按位置主要分为基础隔震和层间隔震。国内外多次地震经验表明了采用隔震可以削弱地震下的破坏。目前,我国已有上百栋建筑采用了隔震技术。钢制储罐被广泛应用于各行各业,是重要的基础设施。可以说我们现在的生活离不开储罐。而其在国民经济发展中所起的重要作用也是无可替代的。高耸支架结构作为一种非常重要的特种结构,它的用途量大面广,未来必将向大型化和高耸化的趋势发展。可以说支架式储罐有其独特的使用范围,而不可被忽视。但查阅相关资料发现我国对支架式储罐的抗震以及隔震研究甚少。因此,对支架式储罐进行抗震及隔震研究具有重要意义,并为类似工程结构提供参考性建议。本文主要对1500m3钢制支架式球形储罐进行时程分析,以及采用层间隔震技术进行动力响应分析,具体内容如下:1.本文通过ADINA建立了支架式球形钢制储罐,同国内外四种自振周期方法进行比较分析,证明模型的可靠性。2.对储液量为0%、50%和85%的支架式球形储罐建立模型,并选取了四类场地地震波:迁安波、El-centro波、Taft波和天津波。研究液体晃动对结构的影响,进行单向水平多遇地震下的时程响应,证明了储罐中的液体对结构的作用不可忽略。3.对85%储液量的球形储罐,施加四种地震波,进行三向罕遇地震动时程分析,得到在三向地震作用下结构支架底部最容易发生破坏的结论,与工程实际震害吻合。4.确定隔震支座性能,分别在五个位置设置隔震支座并作为隔震层。对85%储液下隔震层结构施加三向罕遇地震波,同无隔震以及基础隔震结构对比,分析其在不同震级、不同隔震层、不同地震动下的动力响应。结构表明层间隔震的耗能效果,不仅与隔震层位置有关,还与地震波的特性有关。基础隔震耗能效果整体最佳。将隔震层布置在中下层接近底层,具有最佳减震效果。
刘学松[4](2016)在《基于有限元分析的4000m3球罐优化设计》文中指出球形压力容器(以下简称球罐)相比于其他压力容器具有占地面积小、重量轻以及由于其结构的特殊性具有较好的受力情况和承压能力,并且球罐的组装是在现场进行的,可以把球罐分片运到现场进行组装故球罐运输方便。球罐的应用越来越广泛,在石油化工、核工业、城市燃气、冶金等领域被用来储存气体和液化气体。在我国经济飞速发展的同时工业设计制造技术也取得了前所未有的进步,球罐的设计与加工制造水平也得到了长足的进步,通过对国外设计球罐的技术分析与吸收,我国对很多高参数以及大型化球罐进行了国产化,使我国在球罐的设计领域得到了前所未有的进步。但是,我们仍然跟发达国家的先进技术水平还有一定差距,虽然在一些球罐的设计以及制造上摆脱了国外技术的限制,但在球罐的钢材还基本靠进口,尤其是大型球罐的钢材全部需要进口国外钢材。为了满足我国工业化进程,满足各个行业对球罐的需求,我国急需球罐的设计建造技术以及球罐专用钢材的生产技术。在对球罐进行应力分析时,大多都采用有限元技术来进行,由于球罐的设计计算以及加工制造比较复杂,所以在对球罐在操作工况、风载荷、地震载荷、液压试验工况下进行分析计算时,对球罐的建模以及网格划分提出了严苛的要求。本文所进行的4000 m3液化石油气球罐的优化设计主要进行了下面的工作:首先本文对球罐的结构与应用进行了阐述,又阐述了国内外球罐设计以及制造技术的研究现状,发现了球罐在我国起步较晚,我国急需球罐的设计建造技术。并对4000 m3球罐对支柱壁厚、连接板厚度、上支柱高度选取不同的参数进行分析计算,求得了支柱壁厚、连接板厚度以及上支柱高度的最优值,最终确定了支柱优化设计的参数和方案。其次本文对4000 m3球罐采用ANSYS进行了应力分析,并分别对此球罐在操作工况、地震载荷、风载荷以及液压试验工况下进行了有限元分析以及应力评定,以及对大开口部位(人孔)进行了应力评定。
张龙彪[5](2014)在《基于ANSYS的大型真空钢制球罐有限元分析》文中进行了进一步梳理球罐是一种典型的薄壳压力容器,随着容积的增加,其设计、加工制造、组装及热处理的难度也随之增大,随着计算机技术应用的不断深入,有限元分析设计已经在工程上得到广泛应用。采取有限元分析技术可以更加准确、直观地反映非线性应力分布,便于结构优化处理,使大型球罐的设计更趋合理性。球形压力容器与其他压力容器相比有很多优点,如占地面积小,受力情况好,承压能力高,现场安装和运输方便。国内外球罐技术发展的方向都是高参数大型化,球罐大型化可以降低单位容积存储能力的投资,节省占地面积,也节省了辅助设施的费用,同时便于管理。球罐受到的载荷也比较复杂,大多数情况下都是处于多载荷联合作用下,由于在试验的条件下无法进行非人工载荷的分析和模拟,所以要用分析软件对大型钢制球罐进行模拟分析。本文首先通过相关文献资料的研究和探讨,根据大型钢制球罐的成本相对较高,所受载荷相对复杂,所考虑的安全可靠性因素更复杂,得出对大型钢制球罐进行有限元分析的重要性。其次对20000m3大型真空钢制球罐强度计算和强度校核,同时对有限元分析理论进行了简单概括的阐述,并对本文所使用的分析软件ANSY S进行了简单介绍。再次利用ANSYS软件对球罐进行建模,施加载荷,然后分析各种载荷对钢制球罐应力和变形的影响。在建模过程中利用ANSYS软件特有的参数化功能对球罐进行参数化实体建模,实现对钢制球罐模型的参数化操作,这样可以达到一次建模多次受益的结果。然后进行有限元网格划分,采用了自由网格划分和局部网格划分相结合的网格划分方式。最后通过模拟计算得出重力载荷,最大操作外压,地震载荷,风载荷,雪载荷,以及组合工况对球罐应力和变形的影响。并通过GB12337-1998中相关标准的规定,对球罐部分工况条件下的应力和变形进行理论计算,与通过模拟得出的有关数据进行对比,进一步证明利用ANSYS软件对大型球罐进行应力分析的快速性和准确性。
李春燕[6](2014)在《2000m3乙烯球罐应力分析及危险性研究》文中提出石油化工行业属于现代的高风险行业,近年来,球罐作为存储容器,由占地面积小,所需钢材少、壳板承载能力强等优点,逐步基地化、大型化和园区化。而在存储过程中所涉及的易燃易爆物料,极易发生火灾爆炸等重大事故,在给人们带来便利效益的同时也给人们的生产和生活带来极大的威胁,因此人们也对其安全问题给予了应有的重视。本文通过对球罐系统的定量风险分析,为危险化学品储运行业采取有效的措施避免或减少事故的发生提供依据,促进企业存储过程的本质安全化和事故的应急处理能力。本文研究内容如下:首先基于乙烯球罐的介质结构特性和球罐事故案例进行危险性分析,构建球罐系统的火灾爆炸故障树,进行定性分析,找出导致事故的薄弱环节和关键因素。运用道化学火灾、爆炸指数法对乙烯球罐危险性定量评价,确定其火灾、爆炸指数、安全补偿系数,和单元的火灾爆炸危险性等级。其次基于故障树分析罐体薄弱环节,运用ANSYS软件建立球罐参数化模型,研究球罐整体在实际工况以及外力极限组合工况载荷作用下的应力和位移状态以及其分布规律,并研究分析球罐的最大应力节点以及具体危险部位,提取危险路径进行线性化处理,对球罐应力强度安定性分析。根据计算结果进行预测和诊断出最容易导致乙烯球罐裂纹的位置和原因。对设计项目的本质安全设计提供参考。最后,结合故障树分析和应力分析的具体薄弱环节,确定介质乙烯的具体泄漏源,运用PHAST软件对球罐泄漏扩散的安全性研究,探讨了UDM准瞬时扩散模型在不同泄漏位置,不同孔径和不同风速下建立了一套从泄漏到扩散再到蒸汽云爆炸的事故后果影响规律的连锁响应。并分析球罐发生灾难性破坏时BLEVE火球爆炸的热辐射和冲击波的影响范围。定量分析乙烯泄漏后沿下风向和侧风向扩散距离和扩散影响面积,以及蒸汽云爆炸后的死亡半径、重伤半径和轻伤半径。依据分析的事故后果,对企业维护球罐的安全运行和事故的应急救援提供应急措施和技术支撑。
陈富财[7](2014)在《支柱式有机玻璃球探测器结构设计》文中进行了进一步梳理中微子物理是当前基本粒子物理、宇宙学和天体物理的重要前沿课题。它既关系到微观粒子结构及粒子间相互作用,又关系到宏观宇宙的起源演化。因此,研究探索中微子意义重大。许多国家科研机构对中微子进行了一系列实验测试与研究,如加拿大的SNO中微子实验及日本的KAMLAND中微子实验。2007-2011年,中国科学院高能物理研究所开展了大亚湾中微子实验(一期项目);2013年,在大亚湾中微子实验的基础上提出了江门中微子实验(二期项目),该实验拟建设内径为34.5m的球形中微子探测器,以期获得更多更精确的实验数据。参照一期项目设计方案,二期项目同样选用具有高透光率的有机玻璃作为中微子探测器的主体构件材料。对指定厂家提供的有机玻璃进行力学性能试验,得到了有机玻璃力学性能参数;基于力学性能试验结果确定了有机玻璃许用应力,提出了拉应力和弯曲应力控制方法;根据二期项目探测器设计技术要求,提出了支柱式有机玻璃球探测器方案,利用有限元法对其进行强度和外压稳定性分析。主要研究工作如下:(1)对指定厂家提供的有机玻璃开展拉伸、压缩和弯曲力学性能试验,得到了相应的力学性能参数。测试分析单层有机玻璃与等厚度双层有机玻璃力学性能,结果表明粘接剂轻微地削弱了材料的拉伸力学性能,但明显地增强了材料的弯曲力学性能;测试比较不同厚度有机玻璃弯曲力学性能,结果表明有机玻璃弯曲力学性能受试样尺寸影响。(2)基于力学性能试验结果,参照国内外灰口铸铁标准,确定了有机玻璃的许用拉应力和许用弯曲应力,提出拉应力和弯曲应力的控制方法。在结构连续处,以薄膜应力为主,采用许用拉应力来控制其应力水平;在结构不连续处,以弯曲应力为主,采用许用弯曲应力来控制其应力水平。(3)根据二期项目探测器设计技术要求,提出支柱式有机玻璃球探测器初步方案,采用有限元法对其进行强度和外压稳定性分析。在初步方案基础上进行改进,得到了满足强度和外压稳定性要求的方案Ⅰ和方案Ⅱ。经综合比较得知,方案Ⅱ优于方案Ⅰ
沈国正[8](2014)在《有限元技术在球罐设计中的应用》文中提出球罐作为大容量、承压储存容器,广泛运用于石油、化工、冶金等领域。在新技术层出不穷的今天,球罐的应用环境与储存介质越来越复杂和多样化。在球罐的设计制造过程中经常借助于有限元软件。但是ANSYS是一款通用的商品化软件,针对球罐设计这一特殊用途,无论是交互界面还是操作过程都存在量大、繁琐和入门难等问题。论文围绕球罐设计制造的整个过程,结合有限元理论和CAD/CAE方法,研究了球罐设计制造过程中开孔补强算法,提出“压力—面积法”,有效地解决了开孔补强中的“冒进”和“保守”的问题。综合运用MFC技术、有限元理论、ANSYS二次开发技术、参数化技术等,结合UIUD、APDL、uPTS语言以及MFC界面设计和API调用,构建了球罐设计的集成开发环境,开发了一种球罐整体设计、特定零件的参数化设计以及参数化分析的新型软件系统。实现了对球罐设计公式的封装、球罐相关极带板尺寸的自动生成、以及特定零件的参数化设计和分析一体化,以及开孔补强的仿真验证等。
金恋[9](2013)在《大型球罐风险评估技术研究》文中指出由于我国石油化工行业飞速发展,特别是液化石油气与液化天然气的广泛应用,作为常用储存设备的球罐,数量也急剧增加。球罐盛装的介质通常具有易燃、易爆、腐蚀或有毒的特性,所以是一种特种安全设备,具有高度的危险性。一旦失效将造成严重的人员财产损失。因此,球罐特别是大型球罐的风险评估研究,对于有效预防和控制重大事故的发生,指导球罐检验的实施,保证球罐的安全运行,具有良好的理论意义与应用价值。本文根据相关资料分析了球罐缺陷的统计数据,并对缺陷原因进行了分析,结合相关设计、制造、安装、检测等规范,归纳出球罐失效的各种因素并建立有序的层次结构,构造了球罐失效事故树,计算最小割集,识别造成球罐失效的主要因素,并通过结构重要度的计算与排序,找出最大危险源,完成球罐重大危险源评价,并提出相应的合理建议。根据重大危险源评价,将可能性因素分为损伤因素、管理因素、技术因素、运行因素,建立大型球罐风险评价指标体系,通过结合定量方法以及定性方法对各项指标建立评分细则,采用模糊层次分析法进行模糊综合评价,得到风险评价总得分,即失效可能性得分。然后,计算财产损失面积与人员伤亡面积,并根据《锅炉压力容器压力管道特种设备事故处理规定》中的有关规定分别转化为人员伤亡得分和直接经济损失得分,并通过模糊语言对无形损失后果描述得等到无形后果得分,取三者之中最高得分作为最终失效后果得分。大型球罐失效可能性得分取0~100分,失效后果得分取0~150分,根据风险值等于失效可能性与失效后果的乘积的定义,风险值范围为0~15000,根据英国TWI公司调整后的风险矩阵进行风险等级划分,得到球罐的最终风险等级,并根据风险等级来提出具体检验策略的建议。
步琼[10](2012)在《15000m3大型球罐设计与支柱应力分析》文中进行了进一步梳理球形压力容器与其他压力容器相比有很多优点,如占地面积小,受力情况好、承压能力高,现场安装,运输方便。主要用于储存气体和液化气体,广泛应用于石油、化工、城市燃气、冶金等领域。国内外球罐技术发展的方向都是高参数大型化,球罐大型化可以降低单位容积存储能力的投资,节省占地,也节省了辅助设施的费用,同时便于管理。因此球罐向大型化发展是必然的趋势。在特大型球罐方面,国外先进工业国家建造10000m3-20000m3球罐已相当普遍,而我国由于关键设计、制造技术还没有完全解决,10000m3以上的球罐还全部依赖进口,不但建造成本高、周期长,还受制于人。目前我国生产的最大球罐容积为10000m3,15000m3球罐在我国还没有人设计。所以为了使我国生产自主产权的超大型球罐,为了完成15000m3丁烷球罐的首次设计与应力评定,并且本文做了如下工作:本文首先介绍了球形储罐的特点、基本分类及用途;介绍了球罐国内外的现状及发展趋势,我国的尤其是国内外球罐用钢的进展情况和国内外球罐设计技术的进展情况,对比国内外的用钢,选择WEL—TEN610CF为本文所要研究的超大型球罐的材料,对比国内外球罐设计技术,选择GB12337-1998为本文所要研究的超大型球罐的参考标准。对于此球罐支柱部分的结构尺寸没有相关的标准,因此本文利用SolidWorksSimulation对球罐不同支柱壁厚,不同连接板厚度,不同上支柱高度等在操作工况下进行了多组应力分析,以其结果为依据,选取最优值,达到对支柱优化设计的目的,而且分析了支柱对称面球壳的应力变化,为今后特大型球罐的设计提供依据。利用ANSYS软件对此球罐在风载和地震载状态下进行有限元分析,用来评定在比较恶劣的自然环境下,15000m3丁烷球罐运行的安全性。在风载和地震载分析中,以瞬态动力学为基本理论依据。当此球罐风载分析中,其承受最大等效应力值为431MPa,小于等效应力,评定为安全;但是当此球罐承受地震载时,最大等效应力为485MPa,容易产生破坏,所以本文采取了增加支柱根数的措施,并且对20根支柱的15000m3丁烷球罐进行地震载荷分析,进而使此球罐安全运行。本文为了考察球罐整体结构在地震载激励的过程中的运动和应力变化,提取了支柱与球壳赤道连接处节点应力和应变时间历程曲线。在桔瓣式和混合式球形储罐设计的过程中,准确计算球壳板尺寸是十分重要的。本文通过采用Delphi,即Windows平台下的可视化应用程序开发工具,提供一种有效的方法,通过具体的编程技术来高效、直观地完成球瓣尺寸的计算。具有一定的应用前景。常规的球罐结构设计采用手算或者利用Excel表格进行球瓣尺寸计算,这样效率低而且不直观,容易出错。本文根据Delphi可视化程序计算出15000m3丁烷球罐的各带球瓣尺寸。
二、球形储罐球壳板片尺寸计算理论及系统概述(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、球形储罐球壳板片尺寸计算理论及系统概述(论文提纲范文)
(2)大型在役丙烷球形储罐的可靠性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 球罐简介 |
1.1.2 球罐存在的风险和问题 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究目的及意义 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 可靠性理论及分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 可靠性基本理论 |
2.2.1 可靠性基本概念 |
2.2.2 可靠性计算准则——应力强度干涉理论 |
2.2.3 灵敏性 |
2.3 可靠度一般工程计算方法 |
2.3.1 一次二阶矩法 |
2.3.2 验算点法(JC法) |
2.3.3 响应面法 |
2.3.4 蒙特卡罗法 |
2.3.5 随机有限元法 |
2.4 随机变量 |
2.5 本章小结 |
第三章 在役丙烷球罐的可靠性分析 |
3.1 引言 |
3.2 ANSYS简介 |
3.2.1 ANSYS软件概述 |
3.2.2 APDL参数化建模及其意义 |
3.2.3 ANSYS-PDS简介 |
3.3 在役丙烷球罐常规设计参数 |
3.3.1 设计参数 |
3.3.2 材料性能数据 |
3.4 有限元模型的建立 |
3.4.1 单元类型的选取 |
3.4.2 建立有限元模型 |
3.4.3 网格划分 |
3.5 加载边界条件 |
3.5.1 位移边界条件 |
3.5.2 载荷边界条件 |
3.6 求解及后处理 |
3.7 球罐可靠性分析 |
3.7.1 进行可靠性分析 |
3.7.2 可靠性结果输出 |
3.7.3 灵敏度分析 |
3.8 本章小结 |
第四章 球罐可靠性影响因素研究 |
4.1 引言 |
4.2 工作压力对球罐的影响 |
4.2.1 工作压力对球罐应力的影响 |
4.2.2 工作压力对球罐位移的影响 |
4.3 球壳厚度对球罐的影响 |
4.3.1 球壳厚度对球罐应力的影响 |
4.3.2 球壳厚度对球罐位移的影响 |
4.4 托板厚度对球罐的影响 |
4.4.1 托板厚度对球罐应力的影响 |
4.4.2 托板厚度对球罐位移的影响 |
4.5 支柱厚度对球罐的影响 |
4.5.1 支柱厚度对球罐应力的影响 |
4.5.2 支柱厚度对球罐位移的影响 |
4.6 不均匀沉降对球罐的影响 |
4.6.1 不均匀沉降对球罐应力的影响 |
4.6.2 不均匀沉降对球罐位移的影响 |
4.7 不同因素对球罐可靠性的影响 |
4.8 本章小结 |
第五章 基于模糊层次分析法的球罐综合风险评估 |
5.1 引言 |
5.2 现场检测 |
5.2.1 编制检测方案 |
5.2.2 宏观检测 |
5.2.3 壁厚检测 |
5.2.4 TOFD超声波检测 |
5.2.5 磁粉检测 |
5.2.6 硬度检测 |
5.2.7 耐压与气密性试验 |
5.2.8 球罐安全等级评定 |
5.3 构建球罐综合风险评估指标体系 |
5.4 模糊层次分析法建立风险评估模型 |
5.4.1 构建层次结构模型 |
5.4.2 建立三角模糊矩阵 |
5.4.3 确定模糊矩阵权重向量 |
5.4.4 建立单因素评价矩阵 |
5.4.5 进行模糊综合评价 |
5.5 基于模糊层次分析法的球罐综合风险评估 |
5.5.1 建立球罐风险的层次结构 |
5.5.2 三角模糊判断矩阵的建立 |
5.5.3 权重排序 |
5.5.4 建立单因素评价矩阵 |
5.5.5 进行模糊综合风险评价 |
5.6 对策与建议 |
5.7 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
创新点 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)支架式球形储罐动力响应及层间隔震分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 支架式储罐结构的震害分析 |
1.3 支架式储罐抗震国内外研究现状 |
1.4 层间隔震的概念及国内外研究现状 |
1.4.1 层间隔震的概念及适用范围 |
1.4.2 层间隔震的国内外研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第二章 支架式球形储罐模态分析与有限元验证 |
2.1 引言 |
2.2 有限元模型建立 |
2.2.1 模型具体参数 |
2.2.2 单元选取 |
2.2.3 有限元模型 |
2.3 自振周期计算 |
2.3.1 中国规范法 |
2.3.2 修正中国规范法 |
2.3.3 日本规范法 |
2.3.4 等效质量有限元法 |
2.3.5 自振周期分析 |
2.4 支架式球形储罐阻尼计算 |
2.5 本章小结 |
第三章 支架式球形储罐动力响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 有限元软件非线性分析 |
3.2.1 ADINA软件介绍 |
3.2.2 非线性分析 |
3.2.3 ADINA中的材料非线性 |
3.2.4 ADINA中的几何非线性 |
3.3 支架式球形储罐液体晃动分析 |
3.3.1 液体晃动的数学模型 |
3.3.2 液体的晃荡力 |
3.3.3 支架式球形储罐的动力平衡方程 |
3.4 支架式球形储罐非线性时程分析 |
3.4.1 地震波的选取和输入 |
3.4.2 地震下液体晃动动力响应分析 |
3.4.3 三向地震动球罐动力响应分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 支架式球形储罐层间隔震减震性能分析 |
4.1 引言 |
4.2 层间隔震体系分析模型 |
4.2.1 层间隔震体系的阻尼模型 |
4.2.2 层间隔震体系的非线性恢复力模型 |
4.3 隔震支座的简介及分类 |
4.3.1 隔震支座的简介 |
4.3.2 隔震支座分类 |
4.4 隔震支座布置及模态计算 |
4.4.1 计算基本假定 |
4.4.2 确定隔震支座 |
4.4.3 隔震支座布置方案 |
4.4.4 隔震支座有限元模型 |
4.4.5 隔震后结构模态分析 |
4.5 三向地震动下隔震结构时程分析 |
4.5.1 层间隔震顶点加速度时程分析 |
4.5.2 层间隔震底部剪力及竖向支反力时程分析 |
4.5.3 层间隔震层间位移角时程分析 |
4.5.4 层间隔震晃动波高时程分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(4)基于有限元分析的4000m3球罐优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 球罐简述 |
1.2 球罐的分类 |
1.3 球罐的设计规范 |
1.4 球罐的计算与设计软件 |
1.4.1 Solidworks Simulation简介 |
1.4.2 ANSYS简介 |
1.5 课题目的及意义 |
1.6 国内外研究现状及发展趋势 |
1.6.1 国内外球罐用钢进展情况 |
1.6.2 国内外球罐设计技术的发展状况 |
1.6.3 国内外球罐建造技术的发展情况 |
1.6.4 球罐安装以及检验技术进展 |
1.7 主要研究内容及路线 |
1.8 本章小结 |
第2章 4000 m3球罐设计方案的确定 |
2.1 设计方法 |
2.1.1 常规设计 |
2.1.2 分析设计 |
2.2 球罐的设计标准确定 |
2.3 液化石油气球罐用钢评定 |
2.3.1 钢材化学成分要求 |
2.3.2 钢材的力学性能 |
2.3.3 球罐材料的确定 |
2.4 4000 m3液化石油气球罐基本参数的确定 |
2.4.1 腐蚀裕量的选定 |
2.5 压力试验 |
2.5.1 试验压力计算 |
2.6 球壳计算 |
2.6.1 球壳计算 |
2.6.2 球罐质量计算 |
2.6.3 地震载荷计算 |
2.6.4 风载荷计算 |
2.6.5 支柱计算 |
2.6.6 支柱底板 |
2.6.7 拉杆计算 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于Solidworks Simulation的 4000 m3液化石油气球罐支柱优化 |
3.1 球罐的参数 |
3.2 支柱的建模与载荷的施加 |
3.3 支柱结构的优化设计 |
3.3.1 球罐支柱厚度和连接板厚度的优化设计 |
3.3.2 球罐上支柱优化设计 |
3.4 计算结果分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于ANSYS的 4000 m3球罐的应力分析 |
4.1 ANSYS单元类型选取 |
4.2 天然气球罐模型 |
4.2.1 ANSYS网格划分的介绍 |
4.2.2 瞬态动力学 |
4.2.3 等效线性化方法概述 |
4.2.4 力学模型及边界条件 |
4.2.5 位移边界及力边界 |
4.3 4000 m3液化石油气球罐在操作工况下的应力分析 |
4.3.1 操作工况下载荷和约束 |
4.3.2 操作工况下有限元分析结果 |
4.4 4000 m3液化石油气球罐在风载荷下的应力分析 |
4.4.1 载荷和约束 |
4.4.2 球罐在风载荷下的应力分析结果 |
4.5 4000 m3液化石油气球罐在地震载荷下的应力分析 |
4.5.1 载荷与约束 |
4.5.2 地震载有限元分析结果 |
4.6 4000 m3液化石油气球罐在液压试验工况下的应力分析 |
4.6.1 载荷和约束 |
4.6.2 压力试验工况下有限元分析结果 |
4.7 人孔应力分析 |
4.7.1 载荷和约束 |
4.7.2 人孔有限元分析结果 |
4.8 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
附录A 符号表 |
致谢 |
(5)基于ANSYS的大型真空钢制球罐有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究课题的背景和来源 |
1.2 球罐概述 |
1.2.1 球罐特点 |
1.2.2 球罐分类 |
1.2.3 球罐的结构 |
1.2.4 大型钢制球罐的材料选用和制造、安装要求 |
1.2.5 球罐的结构设计 |
1.2.6 球罐的检验维修 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本课题研究的目的和意义 |
1.5 本文的主要工作 |
第2章 20000m~3真空钢制球罐的设计与有限元理论 |
2.1 设计参数的确定 |
2.1.1 设计标准的确定 |
2.1.2 设计压力的确定 |
2.1.3 设计温度的确定 |
2.1.4 球罐材料的确定 |
2.1.5 腐蚀裕度的确定 |
2.2 球罐的强度计算 |
2.2.1 球壳计算 |
2.2.2 球罐质量计算 |
2.2.3 地震载荷计算 |
2.2.4 风载荷计算 |
2.2.5 弯矩计算 |
2.2.6 支柱计算 |
2.3 有限元理论 |
2.3.1 有限元理论基础 |
2.3.2 有限元法的基本思路 |
2.4 ANSYS软件及其功能介绍 |
2.4.1 ANSYS应力分析软件介绍 |
2.4.2 ANSYS参数化功能介绍 |
2.4.3 参数化建模的现实意义 |
2.5 本章小结 |
第3章 大型真空钢制球罐有限元模型的建立 |
3.1 材料特性、单元类型的选取 |
3.1.1 球罐的材料特性 |
3.1.2 单元类型的选取 |
3.2 球罐有限元模型的建立 |
3.2.1 建模方法 |
3.2.2 建模过程 |
3.3 网格划分方法 |
3.4 边界条件 |
3.4.1 应力边界条件 |
3.4.2 位移边界条件 |
3.5 本章小结 |
第4章 大型真空钢制球罐应力分析 |
4.1 重力载荷应力分析 |
4.2 最大操作外压应力分析 |
4.3 地震载荷应力分析 |
4.3.1 竖直地震载荷应力分析 |
4.3.2 水平地震载荷应力分析 |
4.4 风载荷应力分析 |
4.5 雪载荷应力分析 |
4.6 组合工况应力分析 |
4.7 理论计算进行验证 |
4.8 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(6)2000m3乙烯球罐应力分析及危险性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文选题背景意义 |
1.1.1 乙烯球罐的使用与发展 |
1.1.2 球罐存在的问题 |
1.1.3 课题研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 乙烯球罐失效的危险因素分析 |
2.1 某化工物料储运工业园罐区概况 |
2.1.1 工业园区储存简述 |
2.1.2 工艺储存简述 |
2.2 故障树分析方法 |
2.3 乙烯球罐危险性分析 |
2.3.1 介质危险性 |
2.3.2 设备危险性 |
2.3.3 人为管理危险性 |
2.3.4 环境影响和自然灾害 |
2.3.5 点火源 |
2.4 乙烯球罐火灾爆炸故障树分析 |
2.4.1 乙烯球罐故障树建立 |
2.4.2 乙烯球罐失效跟基本事件结构重要度 |
2.4.3 建议采取的安全措施 |
2.5 DOW火灾、爆炸指数分析 |
2.5.1 评价单元确定 |
2.5.2 确定危险物质MF |
2.5.3 火灾爆炸指数确定 |
2.5.4 安全补偿系数 |
2.5.5 道化学火灾爆炸指数分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于ANSYS乙烯球罐应力分析和强度评定 |
3.1 应力强度概述 |
3.1.1 应力分类 |
3.1.2 强度理论 |
3.1.3 应力强度评定校核准则 |
3.2 2000m~3乙烯球罐常规设计参数 |
3.2.1 设计参数 |
3.2.2 材料性能数据 |
3.2.3 分析结构和工况 |
3.3 ANSYS在化工装备中的应用 |
3.3.1 有限元软件ANSYS简介 |
3.3.2 有限元软件ANSYS主要功能 |
3.4 基于ANSYS在2000m3乙烯球罐中的应力分析 |
3.4.1 球罐的结构参数和力学模型 |
3.4.2 乙烯球罐的应力分析 |
3.5 基于ANSYS对2000m~3乙烯球罐的强度评定 |
3.5.1 自重、内压及风压力载荷组合工况强度评定 |
3.5.2 自重、内压、25%风压力及地震载荷组合工况强度评定 |
3.5.3 压力试验载荷组合工况强度评定 |
3.6 本章小结 |
第4章 基于PHAST软件的泄漏后果模拟分析 |
4.1 PHAST模拟软件简介 |
4.2 模型简介 |
4.2.1 泄漏模块 |
4.2.2 扩散模块 |
4.2.3 火灾爆炸模块 |
4.3 球罐建模实例 |
4.3.1 影响泄漏扩散因素分析 |
4.3.2 泄漏源情景计算及模拟 |
4.4 乙烯球罐后果分析 |
4.4.1 泄漏量的计算 |
4.4.2 球罐泄漏扩散影响范围 |
4.4.3 球罐蒸汽云爆炸后果分析 |
4.4.4 乙烯球罐BLEVE火球后果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)支柱式有机玻璃球探测器结构设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目次 |
1 绪论 |
1.1 工程背景及意义 |
1.2 中微子探测原理简介 |
1.3 国内外中微子探测器结构设计研究现状 |
1.4 有机玻璃性能简介 |
1.4.1 有机玻璃基本特性 |
1.4.2 有机玻璃本构关系 |
1.4.3 有机玻璃银纹现象 |
1.5 研究内容 |
2 有机玻璃材料力学性能试验研究 |
2.1 有机玻璃拉伸试验 |
2.1.1 试验目的 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.3 试样结构与尺寸 |
2.1.4 试验装置 |
2.1.5 试验过程 |
2.1.6 试验结果 |
2.2 有机玻璃压缩试验 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.3 试样结构与尺寸 |
2.2.4 试验装置 |
2.2.5 试验过程 |
2.2.6 试验结果 |
2.3 有机玻璃弯曲试验 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 试验方法 |
2.3.3 试样结构与尺寸 |
2.3.4 试验装置 |
2.3.5 试验过程 |
2.3.6 试验结果 |
2.4 试验结果分析 |
2.4.1 试验结果分散性分析 |
2.4.2 粘接剂对有机玻璃力学性能影响分析 |
2.4.3 尺寸效应对有机玻璃力学性能影响分析 |
2.5 本章小结 |
3 支柱式有机玻璃球探测器初步方案 |
3.1 有机玻璃许用应力取值确定 |
3.2 初步方案 |
3.3 强度数值模拟分析 |
3.3.1 介质充装过程球体内外压差变化分析 |
3.3.2 强度分析 |
3.4 外压屈曲稳定性分析 |
3.4.1 ANSYS Workbench线性屈曲方法简介 |
3.4.2 ANSYS Workbench线性屈曲方法验证 |
3.4.3 探测器许用外压稳定性安全系数取值确定 |
3.4.4 外压稳定性分析 |
3.5 本章小结 |
4 探测器改进方案 |
4.1 球体加厚方案 |
4.1.1 改进思路 |
4.1.2 强度数值模拟分析 |
4.1.3 外压屈曲稳定性分析 |
4.2 球体内外介质液位不等高方案 |
4.2.1 改进思路 |
4.2.2 强度数值模拟分析 |
4.2.3 外压屈曲稳定性分析 |
4.3 方案Ⅰ与方案Ⅱ优劣比较 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
符号说明 |
参考文献 |
作者简历 |
(8)有限元技术在球罐设计中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 有限元技术 |
1.1.2 ANSYS软件的应用背景 |
1.2 目的和意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.4 研究的内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 有限元理论与ANSYS二次开发技术 |
2.1 有限元理论 |
2.1.1 有限元的发展 |
2.1.2 有限元分析方法 |
2.2 ANSYS二次开发技术 |
2.2.1 基于ANSYSY的仿真分析过程 |
2.2.2 ANSY二次开发 |
2.3 ANSYS与VC的交互接口以及集成 |
2.4 本章小结 |
第三章 开孔补强的设计与计算 |
3.1 开孔补强的意义 |
3.2 开孔补强的结构设计 |
3.2.1 补强圈 |
3.2.2 整体补强 |
3.3 开孔补强的设计算法 |
3.3.1 等面积补强法 |
3.3.2 压力面积补强法 |
3.4 压力-面积算法 |
3.5 本章小结 |
第四章 球罐设计计算公式封装系统 |
4.1 传统设计方法分析 |
4.2 软件开发模型的选择 |
4.3 封装计算工具系统的设计 |
4.3.1 封装计算工具系统的功能分析 |
4.3.2 封装计算工具系统的结构设计 |
4.3.3 封装计算工具系统的数据流与控制流设计 |
4.4 设计与实现 |
4.5 本章小结 |
第五章 智能化参数设计与仿真的实现 |
5.1 ANSYS建模方法 |
5.1.1 workbench |
5.1.2 经典ANSYS |
5.2 参数化技术 |
5.2.1 参数化原理 |
5.2.2 特征与参数化 |
5.2.3 特征的结构表示 |
5.2.4 参数化特征建模 |
5.3 参数化模型关键技术 |
5.3.1 界面设计技术 |
5.3.2 参数提取 |
5.4 实例说明 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间取得的研究成果 |
(9)大型球罐风险评估技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 风险评估技术的研究进展以及在球罐中的应用 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 大型球罐缺陷统计及分析 |
2.1 大型球罐缺陷统计 |
2.1.1 缺陷种类及影响因素 |
2.1.2 样本情况说明 |
2.1.3 检验中实际缺陷类型和外貌 |
2.1.4 缺陷数据统计 |
2.2 大型球罐缺陷分析 |
2.2.1 球罐环焊缝裂纹分析 |
2.2.2 支腿柱角焊缝裂纹分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 大型球罐重大危险源辨识与评价 |
3.1 大型球罐危险源辨识基础 |
3.2 危险源辨识的方法 |
3.3 大型球罐事故树建立 |
3.4 大型球罐故障树分析 |
3.4.1 大型球罐故障树定性分析 |
3.4.2 大型球罐故障树定量分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 大型球罐失效可能性评价 |
4.1 模糊层次分析理论 |
4.1.1 模糊理论概述 |
4.1.2 隶属度和隶属函数 |
4.1.3 模糊层次分析法 |
4.2 大型球罐失效可能性因素指标 |
4.2.1 大型球罐风险评估指标体系整体构思 |
4.2.2 大型球罐风险评价指标体系的设计原则 |
4.2.3 大型球罐风险评估指标筛选 |
4.2.4 大型球罐风险评估指标体系建立 |
4.2.5 评分细则 |
4.3 大型球罐模糊层次综合模型的建立 |
4.4 本章小结 |
第5章 大型球罐失效后果评价 |
5.1 财产与伤亡面积确定 |
5.2 失效后果得分 |
5.2.1 人员伤亡损失后果得分 |
5.2.2 财产损失后果得分 |
5.2.3 无形后果得分 |
5.3 本章小结 |
第6章 大型球罐风险等级划分 |
6.1 风险矩阵方法描述 |
6.2 大型球罐风险等级划分方法 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间已发表的论文 |
致谢 |
(10)15000m3大型球罐设计与支柱应力分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
目录 |
第一章 概述 |
1.1 球罐简介 |
1.2 课题的目的及意义 |
1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
1.4 本课题的主要研究内容及技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 15000m~3丁烷球罐设计方案的确定 |
2.1 设计标准的确定 |
2.2 15000m~3丁烷球罐用钢选定 |
2.2.1 选材规范 |
2.2.2 钢材化学成分要求 |
2.2.3 钢材力学性能要求 |
2.2.4 大型球罐的用钢分析 |
2.3 15000m~3丁烷球罐基本参数的确定 |
2.3.1 设计压力和设计温度 |
2.3.2 腐蚀裕量的确定 |
2.3.3 压力试验 |
2.4 15000m~3丁烷球罐强度设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于Solidworks Simulation的15000m~3丁烷球罐应力分析设计与操作工况应力分析 |
3.1 SolidWorks Simulation 简介 |
3.2 球罐结构尺寸及参数 |
3.3 SolidWorks Simulation 中的单元类型 |
3.4 模型的建立与加载 |
3.5 支柱结构优化设计 |
3.5.1 球罐支柱厚度和连接板厚度优化设计 |
3.5.2 球罐上支柱优化设计 |
3.6 操作状态下应力结果分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于 ANSYS 的 15000m~3丁烷球罐风载地震载应力分析 |
4.1 有限元软件 ANSYS 介绍与在球罐应力分析中的应用 |
4.2 瞬态动力学分析理论 |
4.3 15000m~3丁烷球罐风载荷分析 |
4.3.1 立体模型 |
4.3.2 网格划分 |
4.3.3 载荷和约束 |
4.3.4 风载有限元分析结果 |
4.4 15000m~3丁烷球罐地震载荷分析 |
4.4.1 边界条件及载荷描述 |
4.4.2 地震载有限元分析结果 |
4.5 20 根支柱优化后的地震载有限元分析 |
4.5.1 优化方法 |
4.5.2 20 根支柱地震载有限元分析结果 |
4.6 本章小结 |
第五章 球罐板面尺寸计算的可视化程序设计 |
5.1 球壳结构简介 |
5.1.1 桔瓣式球壳 |
5.1.2 混合式球壳 |
5.1.3 桔瓣式和混合式球壳结构形式 |
5.2 Delphi 简介 |
5.3 球壳板尺寸计算的可视化程序设计 |
5.3.1 设计原理 |
5.3.2 程序结构 |
5.3.3 程序验证 |
5.4 15000m~3丁烷球罐球瓣尺寸计算 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
详细摘要 |
四、球形储罐球壳板片尺寸计算理论及系统概述(论文参考文献)
- [1]超大型真空容器设计计算[A]. 王林,张雨晨,姚志燕,吴晓红. 压力容器先进技术——第十届全国压力容器学术会议论文集(上), 2021
- [2]大型在役丙烷球形储罐的可靠性分析[D]. 李文震. 华南理工大学, 2019(01)
- [3]支架式球形储罐动力响应及层间隔震分析[D]. 孙铭阳. 东北石油大学, 2016(02)
- [4]基于有限元分析的4000m3球罐优化设计[D]. 刘学松. 中国石油大学(北京), 2016(04)
- [5]基于ANSYS的大型真空钢制球罐有限元分析[D]. 张龙彪. 东北大学, 2014(08)
- [6]2000m3乙烯球罐应力分析及危险性研究[D]. 李春燕. 东北大学, 2014(08)
- [7]支柱式有机玻璃球探测器结构设计[D]. 陈富财. 浙江大学, 2014(06)
- [8]有限元技术在球罐设计中的应用[D]. 沈国正. 北京邮电大学, 2014(04)
- [9]大型球罐风险评估技术研究[D]. 金恋. 武汉工程大学, 2013(03)
- [10]15000m3大型球罐设计与支柱应力分析[D]. 步琼. 东北石油大学, 2012(01)