一、外压容器加强圈的设计计算（论文文献综述）
张晓蕾,杨洋,刘宗其,刘建新,魏耀东[1]（2021）在《易拉罐容器外压失稳实验装置设计与应用》文中研究表明针对现有容器外压失稳教学实验装置中存在的问题,创建一种利用多种易拉罐进行容器外压失稳实验装置。该实验装置体积小、重量轻、试件拆装方便、成本低,可根据需要选择内置或外置安装。实验结果表明,该装置不仅对筒体外压失稳临界压力的测量精度高,而且可直接观察到失稳现象。同时,实验装置的实验项目可以拓展,如选择不同材料和尺寸的易拉罐、设置加强圈等。实验装置满足了容器外压失稳实验的教学要求。
常永波[2]（2020）在《外压圆筒设计图算法与公式法》文中研究表明文章以外压容器圆筒的失稳理论为基础,在实际运算中发现一些研究者推导的薄壁外压容器圆筒公式计算结果与GB/T150图算法的结果相差较大。建议工程设计人员对于外压容器的设计按照国家标准规范要求进行,提出了增加圆筒许用外压的方法。
梁小龙[3]（2020）在《立式LNG低温液体储罐的强度及稳定性分析与传热性能研究》文中指出LNG低温液体储罐以其保温性能突出、承载能力强的特点,被广泛应用于工业生产中。相比于普通的储运设备,低温液体储罐的结构和工况更加复杂,对于设备结构设计和保温性能的要求更高。本论文采用有限元分析的方法对某中型低温储罐进行了结构强度及稳定性分析与校核,并对其外层罐体的加强圈进行了多参数结构优化。研究了该低温储罐的保温性能,采用数值模拟的方法计算了该储罐的漏热量和静态蒸发率,并对集中漏热结构进行了改进设计。主要进行了以下几个方面的研究:（1）对低温液体储罐CFL-54/1.2进行了载荷计算,并运用ANSYS Workbench软件中的结构静力分析模块,分别在操作工况和水压试验工况下,对该低温储罐进行了结构强度分析,依据JB4732-1995（2005）进行了强度校核。（2）利用ANSYS Workbench建立了储罐的稳态热传导和热辐射分析模型,通过数值模拟的方法计算了储罐的漏热量,并基于稳态热传导数值模拟结果计算了储罐的静态蒸发率。（3）采用子模型分析的方法对低温储罐的集中漏热结构进行了分析计算,建立了储罐支撑管、周向支撑、出液管的稳态传热子模型,分别对三个子模型的传热量进行了参数分析和结构改进设计,改进后储罐的静态蒸发率减小了 8.925%的比例。（4）对低温储罐外容器进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,得到了该低温储罐外容器的安全系数和临界屈曲载荷,为了增强低温储罐外容器的稳定性,采用多目标驱动优化设计法,得到了加强圈的最优设计,实现了外罐体的轻量化设计,且降低了储罐质量。（5）使用ANSYS Workbench软件对壁厚减薄且加强圈优化后的储罐外容器进行了极限载荷计算,分析结果表明优化后的储罐外罐体仍然满足JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》中的强度要求。
周忠强,惠虎,宫建国,张亚林,许叶龙,李长青[4]（2019）在《含非连续加强圈覆土卧式容器的屈曲安全评价及影响因素分析》文中指出外压失效是覆土卧式容器的重要失效模式。通常,在其内部设置加强圈以提高部件的刚度,但部分工况条件下需要对连续的加强圈进行切割,这将影响覆土卧式容器的外压强度。以含非连续加强圈的卧式储罐为研究对象,针对某给定加强圈切割角度,计算得到了该部件的外压强度。同时,开展了外压屈曲强度相关因素的敏感度研究,包括加强圈的切割角度、有无腹板等。结果表明,容器的屈曲强度随着切割角度的增大而不断降低,其降低程度与切割角度直接相关;在非连续加强圈处布置腹板,可显着提高容器的临界失稳压力。
崔伟[5]（2018）在《外压薄壁容器稳定性模拟分析与研究》文中研究指明压力容器广泛应用于化工领域、石油工业、轻工机械等以及人们日常生活中。对于外压容器来说,外压容器的破坏主要是由于稳定性不足所引起的失效。稳定性问题对于外压容器来说至关重要,保证其具有足够的稳定性是外压容器正常工作的基本前提。本文主要以薄壁筒体为研究对象,分析薄壁筒体受外压作用下引起的侧向失稳以及局部失稳问题,为今后研究其稳定性问题提供依据。本文利用ANSYS有限元软件中特征值屈曲分析与非线性屈曲分析对薄壁圆筒进行模拟分析,主要研究筒体尺寸、材料性能以及初始缺陷（椭圆度、材料不均匀性）对临界压力以及屈曲形态的影响,并讨论支座结构以及开孔结构对临界压力以及屈曲形态的影响。通过对不同尺寸的薄壁短圆筒进行外压稳定性实验,探究实测值、理论值与模拟值三者之间的关系。为了使容器具有足够的稳定性,通常需要设计加强结构,本文主要研究加强圈/筋对临界压力的影响。分析常见加强结构、不同加强方式以及布置方式对临界压力的影响,通过对比分析明确何种场合采用何种加强方式。利用正交设计方法设定16组带扁钢加强圈的筒体结构参数,通过对其进行有限元分析,并采用最小二乘法对无量纲化的模型参数进行拟合,给出了扁钢加强圈薄壁筒体临界压力拟合公式,讨论了不同结构参数对扁钢加强圈筒体临界压力的影响。
张剑刚,毕新刚,窦志勇,王润青[6]（2017）在《基于ANSYS Workbench的真空管道屈曲分析》文中提出利用ANSYS Workbench对某装置中设计的真空管道进行了屈曲分析,并把有限元分析结果和解析法计算结果进行对比,验证了有限元屈曲分析的可靠性。同时,提出真空管道优化设计方法,并对优化结果进行校核。计算结果表明:通过合理设置加强圈,既能有效提高真空管道抗外压失稳能力,又能减轻管道重量,从而显着降低制造成本。
周博为,贺小华,张燕[7]（2017）在《双鞍座/三鞍座卧式容器临界失稳压力参数影响研究》文中进行了进一步梳理外压鞍式支座卧式容器在工程中应用广泛,研究鞍式支座卧式容器外压失稳临界压力可为其稳定性分析提供依据。本文采用有限元非线性屈曲分析,较为系统地分析了鞍座位置A/L、筒体长径比L/D及筒体径厚比D/T三个无量纲参数对分析模型临界失稳压力的影响。研究结果表明:双鞍座/三鞍座卧式容器最佳鞍座位置分别为A=0.33L及A=0.25L;三鞍座卧式容器分析模型临界失稳压力P3cr均大于双鞍座卧式容器分析模型临界失稳压力P2cr,三鞍座卧式容器适宜长径比为8≤L/D≤32;三鞍座卧式容器中间鞍座对筒体抗外压能力起到加强作用,长径比越大、径厚比越小,中间鞍座强化作用越显着。
詹晶,惠虎,董梁[8]（2016）在《加强圈包角对罐车容器外压稳定性影响研究》文中研究表明LNG冷冻液化气体运输罐车外容器外壁通常会设加强圈来保证容器外压稳定性,加强圈包角大小必然会对外压稳定性产生影响。采用有限元屈曲分析方法,针对LNG低温液体运输罐车外容器,分析了加强圈包角变化对外压容器稳定性的影响规律。结果表明:当包角大于150°时,随着加强圈包角增大,压力容器失稳压力明显增加。
尤少炜,朱春禹,李永刘,王金玲[9]（2016）在《基于FEM理论和ANSYS软件对加强圈对外压圆筒临界失稳压力的影响分析》文中认为为增强容器的刚性和稳定性而固定于容器的内侧或外侧的环状构件称为加强圈。在外压容器设计中,有无加强圈以及加强圈的大小、形状与圆筒临界失稳压力有着密切的关系。以有限单元分析法（FEM）为基础,应用ANSYS软件对加强圈对外压圆筒临界失稳压力的影响进行量化分析。
王一川,凌祥,魏巍,王浩铭[10]（2015）在《车载LNG储罐外筒体内部加强圈结构优化》文中进行了进一步梳理装载质量最大化是车载LNG储罐研究发展的重点方向之一。针对实际运行中罐车的受力情况,用新型翅片夹芯结构加强圈代替原角钢加强圈。通过遗传算法对夹芯结构的翅厚、翅高、翅宽、上下板厚度与宽度进行优化分析,采用有限元方法分析了不同工况时板翅式夹芯结构对外筒体强化作用下LNG储罐总体及局部应力分布的影响。结果表明,在相同的加强圈高度条件下,与角钢加强圈相比,新型加强圈不但能保证罐车的安全运行,而且使外筒体上的应力分布更加合理。改变约束条件进一步优化的结果表明,在保证罐车安全运行条件下,优化的新型加强圈的高度可以降低40mm,车载LNG罐车装载体积增加了约1.8m3,提高了运营效率、降低了运输成本。
二、外压容器加强圈的设计计算（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、外压容器加强圈的设计计算（论文提纲范文）
（1）易拉罐容器外压失稳实验装置设计与应用（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 容器外压失稳实验装置 |
| 2 容器外压失稳计算 |
| 2.1 临界压力计算 |
| 2.2 失稳波数计算 |
| 3 加强圈对容器外压失稳的影响 |
| 4 结论 |
（2）外压圆筒设计图算法与公式法（论文提纲范文）
| 1 外压圆筒的图算法 |
| 2 弹性失稳公式法 |
| 3 弹性失稳公式法的探讨 |
| 4 增加圆筒许用外压的方法 |
| 5 结论 |
（3）立式LNG低温液体储罐的强度及稳定性分析与传热性能研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 低温储罐的发展及概况 |
| 1.2.1 低温储罐的基本介绍 |
| 1.2.2 真空粉末绝热结构的研究进展 |
| 1.2.3 低温储罐漏热的研究进展 |
| 1.2.4 低温储罐强度设计的研究进展 |
| 1.2.5 数值模拟及有限元技术的研究进展 |
| 1.3 本论文的研究内容 |
| 第二章 LNG低温液体储罐的结构强度分析 |
| 2.1 有限元分析软件概述 |
| 2.2 分析设计及Static Structural模块介绍 |
| 2.2.1 分析设计简介 |
| 2.2.2 Static Stuctural模块 |
| 2.3 低温储罐有限元模型的建立 |
| 2.3.1 储罐结构及有限元几何模型 |
| 2.3.2 各结构材料属性的定义 |
| 2.3.3 有限元网格模型 |
| 2.3.4 载荷和约束的加载 |
| 2.4 储罐分析结果及强度校核 |
| 2.4.1 强度校核依据 |
| 2.4.2 材料的许用强度值 |
| 2.4.3 工况1的计算结果及强度校核 |
| 2.4.4 工况2的计算结果及强度校核 |
| 2.4.5 有限元计算结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低温储罐稳态传热及静态蒸发率数值模拟 |
| 3.1 低温储罐传热理论 |
| 3.2 低温储罐传热结构 |
| 3.3 ANSYS稳态热分析模块介绍 |
| 3.4 低温储罐静态蒸发率实验 |
| 3.5 未添加保温材料的热辐射数值模拟 |
| 3.5.1 低温储罐传热结构的几何模型 |
| 3.5.2 网格划分和网格无关性测试 |
| 3.5.3 热边界条件及求解设置 |
| 3.5.4 稳态传热数值模拟结果 |
| 3.6 添加保温材料的稳态传热数值模拟 |
| 3.6.1 低温储罐传热结构的几何模型 |
| 3.6.2 网格划分和网格无关性测试 |
| 3.6.3 热边界条件及求解设置 |
| 3.6.4 稳态传热数值模拟结果 |
| 3.6.5 稳态热辐射与热传导对比分析 |
| 3.7 低温储罐静态蒸发率分析结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 低温储罐的管路及支撑结构改进设计 |
| 4.1 低温储罐内部支撑结构的特点 |
| 4.2 低温储罐集中漏热结构分析 |
| 4.3 管路及支撑结构子模型分析 |
| 4.3.1 子模型有限元几何模型 |
| 4.3.2 子模型有限元网格模型 |
| 4.3.3 子模型边界条件加载 |
| 4.3.4 子模型有限元分析结果 |
| 4.3.5 子模型漏热计算结果分析 |
| 4.4 储罐周向支撑改进设计 |
| 4.4.1 储罐周向支撑结构改进 |
| 4.4.2 储罐周向支撑参数分析 |
| 4.4.3 改进后的周向支撑应力分析 |
| 4.5 储罐支撑管改进设计 |
| 4.5.1 支撑管传热参数化分析 |
| 4.5.2 改进后的支撑管应力分析 |
| 4.6 储罐出液管改进设计 |
| 4.7 改进后储罐的静态蒸发率 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 低温储罐外容器稳定性分析及加强圈优化设计 |
| 5.1 低温储罐外容器的稳定性分析 |
| 5.1.1 外压容器稳定性分析方法简介 |
| 5.1.2 外容器特征值屈曲分析及校核 |
| 5.1.3 外容器非线性屈曲分析及校核 |
| 5.1.4 外容器稳定性分析结果 |
| 5.2 低温储罐外容器加强圈优化设计 |
| 5.2.1 不同壁厚下外容器的临界屈曲载荷计算 |
| 5.2.2 设计参数对临界屈曲载荷的影响 |
| 5.2.3 加强圈结构的优化设计 |
| 5.3 低温储罐外容器的极限载荷分析 |
| 5.3.1 极限载荷分析方法的简介 |
| 5.3.2 储罐外容器的极限载荷分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（4）含非连续加强圈覆土卧式容器的屈曲安全评价及影响因素分析（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 数值分析模型 |
| 1.1 几何模型和材料参数 |
| 1.2 网格划分与边界条件 |
| 1.3 计算方法 |
| 2 外压失稳分析与安全评定 |
| 2.1 临界失稳压力计算 |
| 2.2 容器安全评定 |
| 3 影响因素分析 |
| 3.1 腹板搭接法 |
| 3.2 加强圈的切割角度 |
| 4 结论 |
（5）外压薄壁容器稳定性模拟分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 外压薄壁圆筒稳定性研究现状 |
| 1.2.2 带加强圈外压圆筒稳定性研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 外压薄壁圆筒稳定性有限元分析 |
| 2.1 容器的失稳 |
| 2.2 临界压力的确定 |
| 2.3 有限元软件ANSYS分析 |
| 2.3.1 特征值屈曲分析 |
| 2.3.2 非线性屈曲分析 |
| 2.3.3 屈曲分析求解 |
| 2.4 有限元模型的建立 |
| 2.4.1 单元类型的选择 |
| 2.4.2 网格划分 |
| 2.5 有限元计算结果 |
| 2.5.1 特征值计算 |
| 2.5.2 几何非线性计算 |
| 2.5.3 几何/材料非线性计算 |
| 2.6 结果对比与分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 外压薄壁圆筒稳定性影响因素分析 |
| 3.1 几何尺寸对临界压力的影响 |
| 3.2 材料性能对临界压力的影响 |
| 3.3 椭圆度对临界压力的影响 |
| 3.3.1 椭圆度 |
| 3.3.2 有限元建模及分析 |
| 3.4 材料不均匀性对临界压力的影响 |
| 3.4.1 材料不均匀性 |
| 3.4.2 有限元建模及分析 |
| 3.5 支座结构对临界压力的影响 |
| 3.5.1 支座结构 |
| 3.5.2 有限元建模及分析 |
| 3.6 开孔结构对临界压力的影响 |
| 3.6.1 人孔、手孔、接管等结构 |
| 3.6.2 有限元建模及分析 |
| 3.7 局部失稳分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 加强结构对外压薄壁筒体临界压力的影响 |
| 4.1 加强圈的结构及尺寸确定 |
| 4.2 不同加强圈结构对临界压力的影响 |
| 4.2.1 布置方式对临界压力的影响 |
| 4.2.2 加强圈结构对临界压力的影响 |
| 4.3 加强方式对临界压力的影响 |
| 4.3.1 横/纵设置方式对临界压力的影响 |
| 4.3.2 内/外设置方式对临界压力的影响 |
| 4.4 扁钢加强圈外压圆筒参数化有限元分析 |
| 4.4.1 带扁钢加强圈的外压圆筒有限元分析 |
| 4.4.2 参数化计算方案确定 |
| 4.4.3 正交计算因素及水平 |
| 4.5 线性回归 |
| 4.5.1 扁钢加强圈外压圆筒临界压力回归分析 |
| 4.5.2 回归计算结果与分析 |
| 4.5.3 扁钢加强外压圆筒结构参数对临界压力的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 薄壁短圆筒外压实验与分析 |
| 5.1 实验装置总体结构设计 |
| 5.2 薄壁短圆筒外压实验 |
| 5.2.1 实验结果与分析 |
| 5.2.2 实验误差分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
（6）基于ANSYS Workbench的真空管道屈曲分析（论文提纲范文）
| 1 解析法计算结果 |
| 1.1 理论依据 |
| 1.2 初始设计参数 |
| 2 有限元屈曲分析 |
| 2.1 有限元模型建立 |
| 2.2 有限元屈曲分析过程与结果 |
| 2.2.1 边界条件 |
| 2.2.2 特征值屈曲分析结果 |
| 2.3.3 非线性屈曲分析结果 |
| 2.4 计算结果对比 |
| 3 真空管道优化设计 |
| 4 结论 |
（8）加强圈包角对罐车容器外压稳定性影响研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 失稳理论及现有结构 |
| 1.1 基本失稳理论 |
| 1.2 现有容器结构 |
| 2 有限元模型的建立 |
| 3 线弹性屈曲分析 |
| 4 非线性屈曲分析 |
| 5 安全评价 |
| 6 结论 |
（9）基于FEM理论和ANSYS软件对加强圈对外压圆筒临界失稳压力的影响分析（论文提纲范文）
| 1 有限单元分析法 (FEM理论) 和ANSYS软件介绍 |
| 1.1 FEM理论 |
| 1.2 ANSYS软件介绍 |
| 2 外压容器加强圈的定义和作用 |
| 3 加强圈对临界失稳压力的影响 |
| 3.1 材料和几何结构尺寸参数 |
| 3.2 有无加强圈的FEM弹塑性失稳分析 |
| 3.2.1 有限元模型 |
| 3.2.1. 1 单元选择与实常数 |
| 3.2.1. 2 边界条件 |
| 3.2.2 特征值法 |
| 3.2.3 求解过程 |
| 3.3 不同加强圈尺寸对临界压力的影响分析 |
（10）车载LNG储罐外筒体内部加强圈结构优化（论文提纲范文）
| 1 优化型板翅式加强圈数学模型 |
| 2 储罐有限元模型 |
| 2.1 部件材料及参数 |
| 2.2 有限元模型 |
| 2.3 载荷及边界条件 |
| 3 有限元分析结果与讨论 |
| 3.1 a型翅片加强圈作用下储罐受力 |
| 3.1.1 紧急制动工况 |
| 3.1.2 急速转弯工况 |
| 3.1.3 凹坑工况 |
| 3.1.4 凸起工况 |
| 3.2 不同加强圈作用下储罐外筒体应力分布 |
| 4 结语 |
四、外压容器加强圈的设计计算（论文参考文献）
- [1]易拉罐容器外压失稳实验装置设计与应用[J]. 张晓蕾,杨洋,刘宗其,刘建新,魏耀东. 中国教育技术装备, 2021(10)
- [2]外压圆筒设计图算法与公式法[J]. 常永波. 化学工程与装备, 2020(06)
- [3]立式LNG低温液体储罐的强度及稳定性分析与传热性能研究[D]. 梁小龙. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]含非连续加强圈覆土卧式容器的屈曲安全评价及影响因素分析[J]. 周忠强,惠虎,宫建国,张亚林,许叶龙,李长青. 压力容器, 2019(03)
- [5]外压薄壁容器稳定性模拟分析与研究[D]. 崔伟. 长春理工大学, 2018(01)
- [6]基于ANSYS Workbench的真空管道屈曲分析[J]. 张剑刚,毕新刚,窦志勇,王润青. 真空, 2017(06)
- [7]双鞍座/三鞍座卧式容器临界失稳压力参数影响研究[A]. 周博为,贺小华,张燕. 压力容器先进技术—第九届全国压力容器学术会议论文集, 2017
- [8]加强圈包角对罐车容器外压稳定性影响研究[J]. 詹晶,惠虎,董梁. 压力容器, 2016(11)
- [9]基于FEM理论和ANSYS软件对加强圈对外压圆筒临界失稳压力的影响分析[J]. 尤少炜,朱春禹,李永刘,王金玲. 化工设计通讯, 2016(05)
- [10]车载LNG储罐外筒体内部加强圈结构优化[J]. 王一川,凌祥,魏巍,王浩铭. 石油化工设备, 2015(06)