基于ANSYS的压力容器表面双凹坑干涉效应分析.pdf

第 40卷第9期 当 代 化 工 Vo1．40，No．9 2011年 9月 ContemporaryChemicalIndustry September，201l 基于ANSYS的压力容器表面 双凹坑干涉效应分析 高 宇，王茂廷，林国庆，海 军 (辽宁石油化工大学 机械工学院 ，辽宁 抚顺 113001) 摘 要：针对含有凹坑的压力容器强度降低这一问题展开分析计算，利用有限元 ANSYS软件计算其最大 应力，并分析双凹坑间的应力集中干涉效应对压力容器的影响。通过对数据的分析可知沿环向排列的双凹坑当 两凹坑相交时，应力集中系数小于单个凹坑应力集中系数，对于安全有利。轴向排列的双凹坑当两凹坑相交时， 应力集中系数大于单个凹坑应力集中系数。所以轴向排列的双凹坑更危险。 关 键 词：凹坑；压力容器； 有限元 ； 干涉效应 中图分类号：TO051．3 文献标识码：A 文章编号： 1671—0460(2011)09—0975—03 AnalysisoftheDoubt-PitInterferentialEffectof PressureVesselsbyANSYSSoftware ． GAOYu，WANGMao—ting,LIN Guo—qing，HAIJun (CollegeofMechanicalEngineering，LiaoningShihuaUniversity,LiaoningFushun113001，China) Abstract：Someproblemsthatpitsdecreasedstrengthofpressurevesselswereanalyzedandstudied．Themaximum stresswascalculatedbythefiniteelementna alysissoftwareANSYS．anddoublepitsinterferentialeffectwasnaalyzed． Theresultsshow that，thedoublepitsarrangealongtheringdirection，whentwopitscross，thestressconcenrtating coefficientislessthna asinglepitsrtessvalue，soitisfavorabletosecuriytofpressurevessels．Butdoublepitsarrnage alongtheaxialdirection，whenhtetwopitsCROSS，thestressconcenrtationcoeffi cientisbiggerthanasinglepitstress value．Therefore，axialdoublepitsaremoredna gerous． Keywords：Pit； PressureVessel； FiniteElement； InterferentialEfrect 在石化设备中，凹坑是常见的一种压力容器体 我们可以更好的了解凹坑结构的应力状况。 积型缺陷。它可能是材料本身含有的，也可能是在 1．1 凹坑缺陷的表征 加工过程中产生的，多数是由于长期腐蚀而形成的 由于大多数凹坑表面是不规则的，可以根据凹 表面凹坑。凹坑的存在，不仅造成应力集中，而且 坑缺陷形状按其外接矩形可将其规则化为长轴长 可能由于疲劳载荷作用而萌生裂纹，威胁压力容器 度、短轴长度及深度分别为 2 、2Y及 z的半椭球 的安全运行，甚至诱发产生压力容器的泄漏或破裂， 形凹坑。其中长轴 2X 为凹坑边缘任意两点之间的 造成财产和人员的伤亡 “。随着全球经济和科学技 最大垂直距离，短轴 2Y为平行于长轴且与