有限元分析-最新法蘭算例

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二、結構分析根據(jù)法蘭結構特點，應進行帶增強法蘭的橢圓封頭的應力分析，建立力學模型如下：(1)力學模型根據(jù)帶增強法蘭的橢圓封頭的結構特點和載荷特性，采用了三維力學模型。圖4:帶增強法蘭的橢圓封頭網(wǎng)格圖(2)邊界條件位移邊界條件圖5:帶增強法蘭的橢圓封頭X方向約束圖6:帶增強法蘭的橢圓封頭Y方向約束圖7:帶增強法蘭的橢圓封頭Z方向約束力邊界條件參見“載荷分析”。(3)單元選擇網(wǎng)格剖分采用8節(jié)點六面體單元和6節(jié)點三棱柱單元。

三、應力分析結果圖8:帶增強法蘭的橢圓封頭變形圖及σp3應力分布圖

四、強度評定圖9:第1條分析路徑局部圖第1條分析路徑(內節(jié)點2917,外節(jié)點883)總體薄膜應力強度：SI=29.53<KSmt=144.20MPa薄膜加彎曲應力強度：SIII=35.39<1.5KSmt=216.30MPa一次加二次應力強度：SIV=35.39<3.0KSmt=432.60MPa圖10:第2條分析路徑局部圖第2條分析路徑(內節(jié)點572,外節(jié)點673)局部薄膜應力強度：SII=37.27<1.5KSmt=186.90MPa薄膜加彎曲應力強度：SIII=37.27<1.5KSmt=186.90MPa一次加二次應力強度：SIV=42.18<3.0KSmt=373.80MPa圖11:第3條分析路徑局部圖第3條分析路徑(內節(jié)點3573,外節(jié)點3600)總體薄膜應力強度：SI=5.92<KSmt=124.60MPa薄膜加彎曲應力強度：SIII=6.59<1.5KSmt=186.90MPa一次加二次應力強度：SIV=6.59<3.0KSmt=373.80MPa圖12:第4條分析路徑局部圖第4條分析路徑(內節(jié)點4676,外節(jié)點677)局部薄膜應力強度：SII=13.06<1.5KSmt=171.90MPa薄膜加彎曲應力強度：SIII=13.06<1.5KSmt=171.90MPa一次加二次應力強度：SIV=25.13<3.0KSmt=343.80MPa該容器強度校核合格。

五、結論1.所有A、B類焊縫需100%無損檢測，合格標準按JB4732-95的規(guī)定。2.鍛件和封頭、鍛件和筒體小園弧加工完成后，需進行表面磁粉檢測。3.所有對接焊縫需打磨至與母材平齊。4.本設備的設計、制造均按JB4732-95標準進行。5.在達到上述要求后，該容器在設計條件下的強度是滿足JB4732-95標準規(guī)范要求的。

附錄A帶增強法蘭的橢圓封頭應力分類數(shù)據(jù)A1第1條路徑的應力強度值外節(jié)點883內節(jié)點2917###################線性化應力################外節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力26.9521.160.384.79-1.940.91彎曲應力10.9913.653.33-3.16-1.320.96峰值應力0.480.370.670.030.10-0.01中間點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力26.9521.160.384.79-1.940.91彎曲應力0.000.000.000.000.000.00峰值應力-0.10-0.070.01-0.00-0.100.05內節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力26.9521.160.384.79-1.940.91彎曲應力-10.99-13.65-3.333.161.32-0.96峰值應力-0.08-0.10-0.72-0.020.31-0.19###################主應力與等效應力##################外節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力29.6618.700.1329.5325.86彎曲應力15.968.893.1212.8411.14峰值應力0.700.490.330.370.32中間點S1S2S3SP3SP4薄膜應力29.6618.700.1329.5325.86彎曲應力0.000.000.000.000.00峰值應力0.09-0.10-0.150.250.22內節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力29.6618.700.1329.5325.86彎曲應力-3.12-8.89-15.9612.8411.14峰值應力0.09-0.10-0.890.970.89####################應力分類結果：##################PMPM+PBPM+PB+QPM+PB+Q+F外節(jié)點29.5335.3935.3935.19中間點29.5329.5329.5329.45內節(jié)點29.5323.7523.7524.33A2第2條路徑的應力強度值內節(jié)點572外節(jié)點673###################線性化應力################內節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力16.3236.850.282.230.182.73彎曲應力-18.85-0.75-4.141.990.19-4.86峰值應力1.702.72-0.030.040.040.56中間點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力16.3236.850.282.230.182.73彎曲應力0.000.000.000.000.000.00峰值應力0.74-1.040.24-0.11-0.090.41外節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力16.3236.850.282.230.182.73彎曲應力18.850.754.14-1.99-0.194.86峰值應力0.962.28-0.130.010.13-0.52###################主應力與等效應力##################內節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力37.1016.53-0.1737.2732.33彎曲應力-0.49-2.75-20.5120.0218.99峰值應力2.731.87-0.202.932.61中間點S1S2S3SP3SP4薄膜應力37.1016.53-0.1737.2732.33彎曲應力0.000.000.000.000.00峰值應力0.980.01-1.052.041.77外節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力37.1016.53-0.1737.2732.33彎曲應力20.512.750.4920.0218.99峰值應力2.291.17-0.342.632.29####################應力分類結果：##################PLPL+PBPL+PB+QPL+PB+Q+F內節(jié)點37.2737.2742.1846.17中間點37.2737.2737.2734.96外節(jié)點37.2737.2735.0239.28A3第3條路徑的應力強度值內節(jié)點3573外節(jié)點3600###################線性化應力################內節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力5.240.112.721.480.00-0.00彎曲應力0.36-0.210.030.160.000.02峰值應力0.010.030.01-0.01-0.00-0.00中間點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力5.240.112.721.480.00-0.00彎曲應力0.000.000.000.000.000.00峰值應力-0.010.00-0.00-0.000.00-0.00外節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力5.240.112.721.480.00-0.00彎曲應力-0.360.21-0.03-0.16-0.00-0.02峰值應力0.03-0.03-0.000.02-0.000.00###################主應力與等效應力##################內節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力5.642.72-0.285.925.13彎曲應力0.410.03-0.260.660.58峰值應力0.030.010.000.030.03中間點S1S2S3SP3SP4薄膜應力5.642.72-0.285.925.13彎曲應力0.000.000.000.000.00峰值應力0.000.000.000.000.00外節(jié)點S1S2S3SP3SP4薄膜應力5.642.72-0.285.925.13彎曲應力0.26-0.03-0.410.660.58峰值應力0.03-0.00-0.040.070.06####################應力分類結果：##################PMPM+PBPM+PB+QPM+PB+Q+F內節(jié)點5.926.596.596.55中間點5.925.925.925.91外節(jié)點5.925.265.265.33A4第4條路徑的應力強度值內節(jié)點4676外節(jié)點677###################線性化應力################內節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力0.68-2.138.330.04-1.01-4.75彎曲應力5.745.2314.270.09-0.27-4.73峰值應力-1.25-1.14-2.68-0.030.030.63中間點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力0.68-2.138.330.04-1.01-4.75彎曲應力0.000.000.000.000.000.00峰值應力0.770.711.630.02-0.01-0.25外節(jié)點SxSySzTxyTyzTzx薄膜應力0.68-2.138.330.04-1.01-4.75彎曲應力-5.74-5.23-14.27-0.090.274.73峰值