成功案例 >通用机械> 强度疲劳分析

案例行业：通用机械

案例类别：强度疲劳分析

问题描述

 

 

 

在稳态工况下，反应器裙座支撑区和下封头接管区的温度和压力载荷分布如图所示：

 

 

计算内容

 

力学模型：

 

有限元模型：

 

说明：模型网格划分如图所示。模型全部采用六面体网格划分。其中粉红色网格单元部分为反应器，黄色部分为外围的保温层。

 

温度场云图：

 

说明：对有限元模型施加对流换热边界条件，计算出模型的温度场。 

 

应力场云图：

 

 

 

裙座支撑区

 

 

封头中心接管区

 

说明：采用热-固耦合技术，计算出机械载荷和温度载荷共同作用下的应力强度。

 

应力评定路径图：

 

 

说明：建立8条路径，如上图所示。

应力判定准则（遵照JB4732-1995）：

1. 当只有机械载荷作用时（即不考虑温度），

薄膜应力强度PL<1.5倍设计应力强度Sm

一次薄膜应力强度+一次弯曲应力强度PL+Pb <1.5 Sm

2. 当机械载荷和温度载荷共同作用时，

薄膜应力强度PL<1.5 设计应力强度Sm

一次薄膜应力强度+二次弯曲应力强度PL+Pb+Q <3 Sm

其中：Sm——材料的设计应力强度。

 

应力评定结果：

路径	PL	PL+Pb+Q
路径1	70.27<1.5 Sm	146.6 <3Sm
路径2	52.77<1.5 Sm	121.4<3Sm
路径3	75.47<1.5 Sm	102.3 <3Sm
路径4	30.70 <1.5 Sm	73.40 <3Sm
路径5	11.61 <1.5 Sm	82.49 <3Sm
路径6	20.47 <1.5 Sm	67.41 <3Sm
路径7	19.76 <1.5 Sm	124.7 <3Sm
路径8	63.34 <1.5 Sm	106.8 <3Sm