文档介绍：化学工程与装备年第期
& 年月
某储气罐简体的稳定性有限元分析
周晓来
西南油火学研究生部,四川成都
摘要:依据鹾力容器受外压失稳破坏特征,本文采用对外压容器临界压力的有限元分析方法与力
,横截面为波形,长圆筒失稳波数为,短圆筒
则为大子的某一波形。研究骶力容器稳定性目的在于确定压力容器的临界载荷及其相应的失稳模态,
以改进加强措施,提高结构的安全性和抗失稳能力。
关键词:外压容器:失稳;屈曲分析:非线性分析;有限兀分析
引言的现实及工程意义。提高分析结果的可靠性,因此
钢制压力容器是一种在油气、化【等行业中储采取屈曲分析和非线性分析,经有限元计算后,对
存液、气类介质的重要压力容器,而对于外压容器外压容器临界压力分析比较,以取得工程中可
来说,保证壳体的稳定性是其能够正常操作的必要以接受的结果,此类工程钢制压力容器分析设计提
条件。压力容器失稳是指当容器所承受的载荷超过供参考。此对比方法在国内外都比较成熟,在工程
某一临界值时突然失去原有几何形状的现象。‘泛。
柱形容器受外压失稳时,横截面为波形, 长圆筒火问题描述
稳波数为。短圆筒则为大于的某一波形。研究储气罐如图的几何参数如表,本次只
压力容器稳定性目的在于确定压力容器的临界载对储气罐的简体受外压时进行失稳分析。
荷及其相应的失稳模态,以改进加强措施,提高结力学建模厚壁筒受内压的弹塑性解
构的安全性和抗失稳能力。故临界压力汀是判断图所示的简体受内压的作用。当内压逐
外压容器失效的主要依据。本文采用对外压容器临渐增加时,筒内压力也随着改变,由弹性状态逐渐
界压力的有限元分析方法与力学模型方法的进过渡到弹塑性状态,直到理性极限状态.
行对比。采用有限元分析软件可以有效解决试验中。弹性阶段
存在的问题,大大缩减研制经费和时间,具有重要
表储气罐参数

一⋯
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⑨
图储气罐简体受内图图简体塑性阶段受力图
晓来: 某储气罐筒体的稳定性有限元分析
在弹性状念下,奉构关系满足式:
南,高,南
几何方程满足式
华, :
代入式,得
南,,,:南
将式代入
盟:

得

‘一
此厚壁筒首先从内侧开始屈胧。简载达到弹性极限倚载时,筒内荇点的力状态
一等多一一箬等,
.弹塑性阶段
..塑性

. , ,简体进人弹塑性阶段。此时,厚肇筒分为两个区,即弹性与性。弹性与
性的分界线为㈩:, 。假设㈩材料为理想㈩,弹性材料, 同区域内的心力分析
,
弹翅性的分界线处弹性性的作用力为
一
. : , :一二一
.. 弹性
如图.,根据连续性条件,弹性相于一个内半径是外半是且受到内压作用的弹性筒。筒内
压力分为
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。厂。一,.
¨时,简体进入性极限状念,此时的载倚是性极限拔简。
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图旒加约束固. 旖加向约束图. 外表面施加外压.
周晓来:某储气罐简体的稳定性有限元分析

有限元分析建模的解算结临界压力为.