文档介绍：设计计算
球形储罐的分析设计
李永泰, 黄金国
(合肥通用机械研究所, 安徽合肥 230031)
摘要:通过完成的十几台球罐的分析设计, 对球罐的分析设计基本方法进行了综述, 提出了设计中
一些值得注意的问题, 以供同行参考。
关键词:球罐;支柱结构;开孔结构;有限元;应力分析;应力分类
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1001 -4837(2003)05-0034 -03
Spherical Tank Design by Analysis
LI Yong -tai , HUANG Jin -guo
(Hefei General Machinery Research Institute ,Hefei 230031 , China)
Abstract :pleted many sphersis tank designs by analysis recently ,we had get some basic methods of
design by analysis .In this paper , a 1000m3 oxygen spherical tank , which was taken as an example , had been
analyzed by means of the 3 -dimensional finite element of ANSYS structure analysis software , and had been
discussed on a few hands .Many idea was valuable and good reference for the reasonable design of spherical
tank was given .
Key words:spherical tank ;support structure ;perforatio ;finited element ;stress analysis ;stress category
厚度及刚度较大, 重力载荷在支柱与球壳连接处产
1 引言
生较大的附加应力, 球罐厚度应有较大的裕量。
球罐的分析设计有三个要解决的关键问题(常支柱和支柱与球壳连接结构尺寸
规设计也相同), 一是球壳厚度的确定, 按膜应力计根据压力试验工况球罐重量和操作工况球罐重
算的球壳厚度是否需要向上圆整, 圆整多少;二是支量及球罐的大小初步确定支柱个数、支柱直径和壁
柱及支柱与球壳连接结构的确定, 使支柱与球壳连厚, 支柱与球壳连接结构, 大型重介质(液体)球罐,
接处的应力满足强度要求并使支柱应力满足稳定性支柱与球壳连接处下部(连接板或托板)要注意, 在
要求;三是开孔补强结构的设计。本文主要针对这该处重力和内压力产生应力是相迭加的, 为了减小
三个问题, 以 1000m3 氧气球罐分析设计为例, 就球该处的应力, 应减小连接部分的刚度;大型轻介质
罐分析设计的基本方法作些叙述。(气体)球罐, 支柱与球壳连接处上部(支柱帽)也要
注意, 为了减小该处支柱对球罐约束产生的附加应
2 球罐分析设计结构初始尺寸的确定
力, 适当