案例中心 / CASE CENTER
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石化结构的有限元分析案例1． 项目对象对某石化结构按设计规范JB 4732-1995《钢制压力容器-分析设计标准》（2005确认）进行应力分析和疲劳分析，如图 1所示。
图1 几何模型-模型1 2． 网格模型本分析结构分析采用Solid186单元。在应力平顺区网格稀疏，结构不连续及应力集中区网格加密，在壁厚方向划分层数大于等于3层，模型1的节点总数为1981752，单元总数为442923。有限网格模型见图2。模型2的节点总数为849456，单元总数为198650。
图 2 内缸支撑平台示意图 3． 力学计算3.1 边界条件 3.1.1 模型1 载荷边界条件 在与介质接触的所有表面施加压力P；在各接管端面施加内压引起的平衡载荷，见表1；在Y 轴负向施加标准重力加速度以模拟设备自重；裙座下端面施加固定约束。边界条件如图所示。接管端面平衡载荷计算按照公式计算。 表1模型载荷表
4． 计算结果4.1 Case1： 设计工况：设计工况下模型1的第三强度最大应力强度为216.8MPa，出现在法兰与上封头的连接处。图3给出了第三强度应力云图。
图 3 设计工况第三强度应力云图—模型1
图 4设计工况第三强度应力云图—模型2
4.2应力强度评定 4.2.1 总体膜应力及筒体封头稳定性校核 4.2.2 应力评定准则 通过在危险截面做应力线性化，提取各类应力进行分类评定。在应力校核时，对于壳体、封头、裙座和接管的设计应力强度根据各条路径的位置不同按表3 取值；位于焊缝连接处的路径，其应力校核中的材料设计应力强度按两种材料中的强度较低的材料取值。同时在评定包括二次应力在内的组合应力强度时，应选用工作载荷，本报告选用设计载荷，是偏安全的，因此对于强度评定，评定准则如下： SI：Pm≤1.0KSm SII：PL≤1.5KSm SIII：PL+Pb≤1.5KSm SIV：PL+Pb+Q≤3Sm 其中，Pm 为一次总体薄膜应力；PL 为一次局部薄膜应力；Pb 为弯曲应力；Q 为二次应力。K 为载荷组合系数，设计工况取1.0；试验工况取1.25。 4.2.3 应力线性化 本报告强度评定方法依据JB 4732-1995（2005 年确认）进行，通过应力线性化提取各危险截面的应力进行分类评定，应力线性的选取原则是： 1）通过应力强度最大节点，并沿壁厚距离最短； 2）在相对高应力强度区沿壁厚方向设定路径。 线性化路径如下：
5． 主体设备疲劳评定根据前面得到的操作工况疲劳计算结果，计算模型1的最大疲劳交变应力范围及幅值，考虑疲劳曲线温度修正，查JB 4732表C-1。 上一篇背负式单包下一篇火电结构的强度分析案例 |
