文档介绍：第卷增刊辽宁工程技术大学学报自然科学版年月
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文章编号: 增刊..
大型储罐外压稳定性
赵慧磊,钱才富
北京化工大学机电工程学院,北京
摘要:应用有限元软件对某大型外压储罐进行屈曲分析,得到非线性屈曲分析的临界失稳外压只有特
征值或线性屈曲分析结果的%%,说明了线性屈曲分析不能用于工程实际。同时,研究了初始缺陷对非
线性屈曲分析临界失稳外压的影响,发现缺陷大小与临界失稳外压成线性关系,因此标准规范中对大型储罐的设
计制造误差提出了严格的要求。
关键词:大型储罐;屈曲分析;临界失稳外压
中图分类号: 文献标识码:

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引言临界压力。尽管实际的缺陷形状是随机的,但为了
研究的方便许多文章采用了“波形缺陷”的概念,即
大型储罐为大型的薄壁结构,其主要失效形式
假设缺陷的形状与某阶屈曲波形相同,研究缺陷幅
不是强度失效而是失稳失效。在满足稳定性要求的
值对屈曲临界载荷的影响。
前提下,筒体的强度一般是满足要求的。屈曲分析
本文利用软件针对某工程的大型储罐
就是一种用于确定结构开始变得不稳定时的临界
做屈曲分析并作对比研究,其中非线性屈曲分析中
载荷和屈曲模态形状的技术屈曲分析主要有两种
分析方法:即特征值线性屈曲分析和非线性屈曲假设缺陷的形状与一阶屈曲波形相同。
分析。特征值屈曲分析可以预测结构屈曲形状,得基本设计参数与模型
到失稳临界载荷的上限。该载荷可以作为非线性分
. 基本设计参数
析所施加载荷的最大值。非线性屈曲分析是一种典
储罐筒体基本尺寸为:
型而且重要的几何非线性分析,使用非线性技术,
,筒体分带高度和壁厚见表。简体外壁设置了
模型中就可以包括诸如初始缺陷、塑性行为、间隙、
个加强圈。根据操作温度不同,把载荷条件分为
大变形响应等特征,这和实际结构比较接近。随着
两种计算工况,储罐最低操作温度为一,定义
计算机技术和有限元技术在工程中的广泛应用,许
为工况,最高操作温度为。定义为
多工程分析软件都可以方便地进行屈曲分析。
工况。储罐所用材料为,其性能参数见
软件中就提供了特征值线性屈曲分析和
附录,一。是弹性模量为,
非线性屈曲分析两种结构屈曲分析方法。在线性屈
。时弹性模量为。
曲的理论中,假设壳体在几何上是完善的。但实际表简体分段情况数据
的壳体都是有缺陷的,而几何缺陷会影响到屈曲的.】
名称壁板高度/ 壁板厚度/
收稿期:
作者简介:赵慧磊一,女,北京人,硕士,主要从事化工装备方面研究。,.。本文编校:孙树江
增刊赵慧磊,等:大型储罐外压稳定性
. 非线性屈曲分析
..边界条件
.有限元模型的载荷边界条件
无加强圈储罐筒体外表面施加
注:有限元模型构建过程中将壁厚相同的相邻两带作为一带处理,壁厚....外压。
扣除腐蚀裕量。有加强圈储罐简体外表面施加
. 结构有限元模型....外压。
有限元模型的位移边界条件
根据该储罐结构特征和承载特性,在有限元模
储罐简体底端所有节点约束轴向位移
型构