1、蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器耳式支座結(jié)構(gòu)與強度的研究 :.碩士學(xué)位論文摘要蜂窩夾套結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于化工、食品、造紙等行業(yè)。薄膜蒸發(fā)器是利用高速旋轉(zhuǎn)的刮板將料液分散成均勻的薄膜,以進行物料濃縮的一種高效蒸發(fā)設(shè)備。將蜂窩夾套結(jié)構(gòu)應(yīng)用于薄膜蒸發(fā)器,可以加強薄膜蒸發(fā)器內(nèi)簡體的外壓穩(wěn)定性,既節(jié)省材料、提高承載能力,并且有較好的傳熱效果。由于薄膜蒸發(fā)器內(nèi)部轉(zhuǎn)子的特殊要求,對內(nèi)筒的圓度和變形要求更高。蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器的支撐結(jié)構(gòu)大多采用耳式支座。但是由于結(jié)構(gòu)要求在內(nèi)筒殼體上焊接耳式支座會給殼體造成較大的局部應(yīng)力,以致于內(nèi)筒體產(chǎn)生過大變形。另外由于耳式支座安裝處夾套的不連續(xù)加熱區(qū)而產(chǎn)生的熱應(yīng)力對蜂窩夾套內(nèi)簡體的變形也產(chǎn)生

2、較大影響。分析耳式支座對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響具有重要的研究價值和工程意義。本文借助有限元分析軟件,探討蜂窩排列型式、耳式支座與夾套焊縫間距、耳式支座的結(jié)構(gòu)參數(shù)等在載荷作用下對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響。主要研究工作和研究結(jié)果如下:經(jīng)過合理簡化,運用軟件建立蜂窩夾套耳式支座的三維有限元模型。對蜂窩夾套耳式支座進行三維有限元應(yīng)力計算,發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力發(fā)生在耳式支座底板與筋板靠近殼體的連接處。分析耳式支座對蜂窩夾套內(nèi)簡體產(chǎn)生局部應(yīng)力的分布情況。結(jié)果表明,耳式支座與內(nèi)筒殼體接觸外壁面的應(yīng)力大于耳式支座與內(nèi)筒殼體接觸內(nèi)壁面的應(yīng)力,耳式支座對內(nèi)筒體產(chǎn)生局部應(yīng)力最大處發(fā)生在耳式支座筋板上端與內(nèi)筒殼體的連接處。

3、探討了蜂窩夾套耳式支座在壓力載荷與熱載荷共同作用下蜂窩排列型式、耳式支座與夾套焊縫間距、耳式支座結(jié)構(gòu)參數(shù)對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響。結(jié)果表明,正三角形排列蜂窩夾套較正方形排列蜂窩夾套對內(nèi)筒體變形影響更小;耳式支座與夾套焊縫間距越小,內(nèi)簡體變形越小;耳式支座可以采取不加墊板、增加底板厚度、減小兩筋板間距來減小蜂窩夾套內(nèi)簡體的變形。在三維有限元分析的基礎(chǔ)上,采用分析設(shè)計方法,對蜂窩夾套耳式支座的各個部位應(yīng)力進行了強度評定,并得到蜂窩夾套耳式支座的許用工作壓力。摘要關(guān)鍵詞:蜂窩夾套 薄膜蒸發(fā)器耳式支座變形分析設(shè)計碩士學(xué)位論文 . ? , . , , . . ? .,. . ., . :, ., .

4、, . ,. , , , ,. , ., .; ;: ;碩士學(xué)位論文目 錄摘要?.第一章緒論?.蜂窩夾套的發(fā)展概況、結(jié)構(gòu)、原理.發(fā)展概況.結(jié)構(gòu)形式.基本原理.薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用?.薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu).薄膜蒸發(fā)器的工作原理.蜂窩夾套結(jié)構(gòu)在薄膜蒸發(fā)器的應(yīng)用?.耳座的結(jié)構(gòu)和選型及研究進展?.耳式支座的結(jié)構(gòu)和選型.耳式支座的研究進展?.耳座引起的筒體局部應(yīng)力計算.應(yīng)力分析?.計算參數(shù)的確定?.應(yīng)力計算匯總及局部應(yīng)力的校核?.選題背景、研究方法及內(nèi)容.選題背景?.研究方法及內(nèi)容?第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算.引言?.有限元法簡介.在壓力容器設(shè)計中的應(yīng)用?目錄.蜂窩夾套耳式支座的有限元分析

5、?.耳座支撐蜂窩夾套結(jié)構(gòu)的三維有限元分析.應(yīng)用舉例?.有限元模型的建立?.網(wǎng)格劃分及邊界條件分析?.計算結(jié)果分析.耳座支撐薄膜蒸發(fā)器蜂窩夾套與整體夾套內(nèi)筒變形比較.小結(jié).第三章對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形影響參數(shù)的研究.引言一.材料特性參數(shù)與載荷的施加.耳座支撐不同排列形式蜂窩夾套的分析比較.焊縫間距對耳座支撐蜂窩夾套內(nèi)筒變形的影響?.筋板長度對耳座支撐蜂窩夾套內(nèi)筒變形的影響?.小結(jié)?第四章蜂窩夾套耳式支座的分析設(shè)計?.引言?.應(yīng)力分類.應(yīng)力強度評定方法?.以彈性有限元計算為基礎(chǔ)的分析設(shè)計方法.蜂窩夾套耳式支座的分析設(shè)計.結(jié)論?第五章結(jié)論與展望一.引言一.研究結(jié)果及結(jié)論碩士學(xué)位論文.展望?參考文獻?.

6、碩士期間發(fā)表論文?致謝?.碩士學(xué)位論文第一章緒論.蜂窩夾套的發(fā)展概況、結(jié)構(gòu)、原理.發(fā)展概況夾套型容器廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、食品等行業(yè)中。夾套的作用是與簡體的外壁構(gòu)成一個密封的空間,供通入載熱體,使筒壁起傳熱面的作用,以加熱或冷卻物料,使物料的溫度在預(yù)定的范圍內(nèi)【】。夾套型式多樣,目前過程設(shè)備用得最多的夾套型式是整體夾套,這種夾套是在筒體的外表面套上一個直徑稍大的容器。整體夾套結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、制造成本低。然而,隨著容器的體積增大,所需換熱量也增大,整體夾套容器無法滿足其換熱要求。此外,裝有整體夾套的容器,在夾套內(nèi)流體壓力的作用下有失穩(wěn)失效的可能,隨著容器夾套的壓力增大,將內(nèi)筒作為外壓設(shè)

7、計所需的壁厚也增大,造成設(shè)備結(jié)構(gòu)笨重,設(shè)備成本加大。無論從經(jīng)濟性或可靠性的角度考慮,夾套內(nèi)流體壓力都不能過高,因此已不能適應(yīng)不斷發(fā)展的行業(yè)生產(chǎn)需要。因此,如何提高夾套的傳熱效率,提高設(shè)備的強度和剛度就成為研究夾套容器的主要課題。上世紀(jì)九十年代初期,出現(xiàn)了一種新型、高效的傳熱夾套一蜂窩夾套,它以其優(yōu)異的機械性能和傳熱性能得到了廣泛的應(yīng)用。蜂窩夾套【】是在整體夾套的基礎(chǔ)上,采取蜂窩結(jié)構(gòu)用以加強罐體的外壓穩(wěn)定性,達到既節(jié)省材料又提高夾套與內(nèi)簡體承壓能力的目的。另一方面由于在夾套與筒體之間存在眾多蜂窩結(jié)構(gòu),使得加熱冷卻介質(zhì)在各流通截面上不斷改變流動方向和流動速度,產(chǎn)生擾動,使流體達到紊流狀態(tài),強化了傳

8、熱效果,從而提高了傳熱效率【】。.結(jié)構(gòu)形式蜂窩夾套是在整體夾套的基礎(chǔ)上,在夾套殼上制作許多按一定規(guī)則形狀排列一般為正方形或正三角形的經(jīng)過壓制成型的圓臺狀凹坑蜂窩,全部或部分蜂窩底部沖有圓孔,在圓孔處將蜂窩夾套與簡體通過焊接連接起來,形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。由于蜂窩點與內(nèi)筒體連接為一個整體,承受筒體和夾套壓力時,簡體和夾套的強度和剛度相互得到明顯的加強。這樣,所需內(nèi)筒和夾套壁厚都可以明顯減薄,大大節(jié)省材料。蜂窩夾套結(jié)構(gòu)模型如圖卜所示。第一章緒論隆一蜂窩夾套饃瓔列蒽圖 .常用的蜂窩夾套有折邊式和拉撐式兩種型式【,如圖卜所示:圖為折邊式,即把夾套向內(nèi)折邊,與內(nèi)筒殼體貼合焊好;圖為拉撐式,用沖壓的小錐體做拉撐

9、體。蜂窩夾套的焊接點在筒體上可按正三角形布置或按正方形布置;在封頭上按同心圓布置。蜂窩夾套結(jié)構(gòu)模型如圖卜所示。圖蜂窩夾套的結(jié)構(gòu)形式 .?.基本原理蜂窩夾套傳熱機理夾套容器的傳熱過程一般可分為三個階段:由加熱介質(zhì)給熱至器壁,其給熱系數(shù)為。;碩士學(xué)位論文器壁內(nèi)的導(dǎo)熱,其導(dǎo)熱系數(shù)以;由器壁給熱至料液,其給熱系數(shù)為。根據(jù)傳熱基本方程:?由上式可知一般強化傳熱有三種方法:提高傳熱系數(shù)。即增大值,從而增大了換熱量。增大平均溫差,即增大,換熱量也就增大。采用高效傳熱面。很顯然,增大即增大能耗,不可取。而蜂窩夾套換熱面積即薄膜蒸發(fā)器簡體的表面積,也不可取。蜂窩夾套就是在不改變及表面積的基礎(chǔ)上,從改善傳熱面上介

10、質(zhì)的流動特性,增大值,從而達到了增大換熱量的效果。在對流傳熱時,不僅涉及到固體即器壁,而且還有與這些固體串聯(lián)的流體薄膜,實際上在大多數(shù)固體和流體液體或氣體的熱傳導(dǎo)的情況中,薄膜起支配地位的重要因素。在流體的主體中,被加熱的分子可以自由而迅速運動,但是由于薄膜的粒子基本是固定的,因而薄膜經(jīng)常是固體和流體主體之間的主要熱阻。因此,改善對流傳熱的方法通常是直接用增加流體運動速度的方法來減小高度絕緣的薄膜厚度,這樣就能使流動超出層流范圍,進入傳熱強度大大改善的紊流范圍。與整體夾套相比,蜂窩夾套的間隙比整體夾套的間隙要小,流通面積較小,流體在腔內(nèi)的流速顯著增加,并且大量的蜂窩在夾套內(nèi)起著擾流的作用,流體

11、在流經(jīng)蜂窩點時不斷改變流動方向和流動速度,使流體在蜂窩點多次相撞形成局部小渦流。從而使整個腔內(nèi)流體流動形成紊流,破壞或減薄原來的層流層,使熱交換加速【】,增強傳熱效果,如圖.所示。蜂窩夾套傳熱效果明顯高于其他型式的夾套,在工業(yè)生產(chǎn)中蜂窩夾套的平均傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)的整體式夾套可高出.%。第一章緒論圖蜂窩夾套內(nèi)介質(zhì)流動狀態(tài) .蜂窩夾套強化機理蜂窩夾套是在整體夾套的基礎(chǔ)上,采取特殊的蜂窩結(jié)構(gòu)即夾套殼體上有許多按一定規(guī)則形狀排列一般為正方形或正三角形的經(jīng)過壓制成型的圓臺狀凹坑蜂窩,全部或部分蜂窩底部沖有圓孔,在圓孔處將蜂窩夾套與筒體通過焊接連接起來,形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。由于蜂窩夾套通過正方形或正三角形排列的

12、蜂窩底部開孔和筒體之間的塞焊將夾套與筒連接成一個整體,把夾套內(nèi)的空間分成一個個相連的小壓力容器群,夾套內(nèi)的壓力對于夾套及筒體的作用相當(dāng)于承受均布載荷的周邊固支方形板。由于蜂窩夾套與筒體連接成一個整體,在承受筒體內(nèi)壓和夾套壓力時,簡體和夾套的強度和剛度相互得到明顯的加強。這樣,所需內(nèi)筒和夾套壁厚都可以明顯減薄,內(nèi)筒體不需要考慮夾套中的壓力引起的失穩(wěn)而進行外壓設(shè)計【】.薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用.薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式薄膜蒸發(fā)器,也稱刮膜蒸發(fā)器或機械攪拌薄膜蒸發(fā)器,是一種新型高效節(jié)能的降膜蒸發(fā)器。薄膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)【如圖所示。主要由上部的驅(qū)動部分和下部的蒸發(fā)濃縮部分組成。驅(qū)動部分由電機和減速機組成。

13、軸封處上端采用機械密封,下端采用軸承密封保證設(shè)備的密閉性。蒸發(fā)濃縮部分由轉(zhuǎn)子和裝有加熱蜂窩夾套的筒體組成。轉(zhuǎn)子由分布器、捕沫器、主軸、溝槽刮板及其支架等組成。設(shè)備底部為濃縮液出口,上部側(cè)面為二次蒸汽出口。在實際生產(chǎn)應(yīng)用中,刮膜薄膜蒸發(fā)器和其它輔助設(shè)備構(gòu)成蒸發(fā)操作系統(tǒng)。輔碩士學(xué)位論文助設(shè)備一般有預(yù)熱器、預(yù)蒸餾和脫溶劑設(shè)備、真空設(shè)備、泵和貯罐等。一電機、減速機;一上端機械密封:一分離筒;一捕沫器:一分布器:一轉(zhuǎn)子:一支座:一刮板;一筒體:卜蜂窩夾套;一下端密封;圖.蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡圖.國內(nèi)將薄膜蒸發(fā)器一般分成固定刮板式和活動刮板式【】。固定刮板式 這種蒸發(fā)是不刮壁蒸發(fā),刮板外沿與筒內(nèi)壁的間

14、隙約.,在加工上對簡體的圓度和在安裝上對旋轉(zhuǎn)軸的垂直度都有嚴(yán)格的要求,給施工、安裝、檢修都帶來一定的難度。活動刮板式 這種蒸發(fā)是刮壁蒸發(fā),它借助于旋轉(zhuǎn)軸所產(chǎn)生的離心力,將刮板緊貼于筒體壁面。因此活動刮板的液膜厚度小于固定刮板的液膜厚度,加上不斷的攪拌使筒體內(nèi)壁不結(jié)晶、不結(jié)垢,使總傳熱系數(shù)比不刮壁的高;對簡體橢圓度和安裝垂直度的要求也沒有固定刮板式高。活動刮板的材料有樹脂與棉布制成的層壓板、聚四氟乙烯板、石墨、木材等。.薄膜蒸發(fā)器的工作原理旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器采用的是降膜真空蒸發(fā)。操作時,預(yù)熱到一定溫度的物料自蒸發(fā)器上部進口進入蒸發(fā)器內(nèi),由旋轉(zhuǎn)的分布器均勻地分布在內(nèi)壁受熱面上,被第一章緒論刮板涂布成薄

15、而均勻的一層膜,并強制形成湍流,在重力和刮板推動作用下物料向下移動吸收夾套傳入的熱量,并迅速蒸發(fā)濃縮,膜層減薄,又被后繼而來的刮板刮擦,形成新膜,再蒸發(fā),如此反復(fù)進行,料液逐漸地被濃縮。濃縮液自出料口直接或通過冷卻器進入接收器。其蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理如圖.所示。一夾套外壁一夾套內(nèi)壁】一蒸發(fā)圓筒外壁。一。一蒸發(fā)圓筒內(nèi)壁,一。 】蒸發(fā)表面】一刮板一刮板淘槽圖蒸發(fā)室結(jié)構(gòu).? .蜂窩夾套結(jié)構(gòu)在薄膜蒸發(fā)器的應(yīng)用薄膜蒸發(fā)器是一種新型、高效的蒸發(fā)設(shè)備,其結(jié)構(gòu)型式多樣,在國內(nèi)己廣泛應(yīng)用于石油、化工、制藥、食品等領(lǐng)域。將蜂窩夾套應(yīng)用于薄膜蒸發(fā)器,在提高薄膜蒸發(fā)器的換熱效率的同時,也提高了薄膜蒸發(fā)器的強度和剛度,使

16、筒體和夾套的壁厚明顯減薄,降低了生產(chǎn)成本,具有廣泛的工程應(yīng)用價值。目前,江蘇溧陽云龍化工設(shè)備獲得蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器的專利并大量生產(chǎn)【們。主要包括有:電機、減速機、機封、分離室、轉(zhuǎn)子、加熱筒體和底封頭。其主要技術(shù)特征是加熱筒體采用蜂窩夾套結(jié)構(gòu),加熱筒體由蜂窩夾套、內(nèi)筒體和上下法蘭組成。蜂窩夾套是在薄金屬板上用模具壓制成按三角形或正方形排列的若干均布的蜂窩坑,蜂窩坑底部為通孔,并將該蜂窩板卷制焊接成筒形而成。在夾套上、下端收口處和蜂窩坑底部通孔處均焊接在內(nèi)筒體的外壁上;這種結(jié)構(gòu),使加熱筒體的內(nèi)筒體和夾套的強度和剛度相互得到加強,擴大了適用的工作壓力和工作溫度范圍。本實用新型具有傳熱速率大,蒸發(fā)效率

17、高,重量輕,投資少,且用蒸汽量少,結(jié)構(gòu)合理,更有利于降低設(shè)備的長期運行成本。廣泛適用于氯堿、化肥、有機、醫(yī)藥、塑料等行業(yè)。.耳座的結(jié)構(gòu)和選型及研究進展設(shè)備支座用來支撐設(shè)備重量和固定設(shè)備的位置。耳式支座是立式容器中用得較為廣泛的一種,尤其是中小型設(shè)備。由于耳式支座結(jié)構(gòu)簡單輕便,目前薄膜蒸碩士學(xué)位論文發(fā)器的支撐大多采用耳座支撐。.耳式支座的結(jié)構(gòu)和選型耳式支座】通常由底板及筋板組成,如圖,底板的作用是與基礎(chǔ)或支承件接觸并連接,筋板的作用是增加支座的剛性,使作用在容器上外力通過底板傳遞到支承件上。耳式支座的主要特點是結(jié)構(gòu)簡單輕便,但會給殼體造成較大的局部應(yīng)力,局部應(yīng)力過大會致殼體凹陷。因此,當(dāng)設(shè)備較大

18、或器壁較薄時,應(yīng)在支座與容器之間加一塊墊板,以改善殼體局部應(yīng)力情況。當(dāng)容器內(nèi)壓產(chǎn)生的應(yīng)力及支座產(chǎn)生的局部應(yīng)力超過規(guī)定的應(yīng)力強度許用值時,在支座處須設(shè)置加強墊板。小型設(shè)備因受力較小可不必加墊板,可將耳座直接與殼體連接。墊板材料一般選用與所在設(shè)備簡體材料相同的材料。墊板筋板底板圖耳式支座.?隨著容器直徑的變大,為達到穩(wěn)定性的要求,通常采用增加支座數(shù)量和增大殼體的壁厚來實現(xiàn)。當(dāng)支座數(shù)量增大時,各支座面不易保持在同一水平面上,造成安裝時各耳座受力不均;當(dāng)增加殼體壁厚來達到穩(wěn)定性要求時,勢必使設(shè)備重量加大,投資成本增多。對于大型薄壁容器或支座上載荷較大時,可將支座上的底板連成一體組成圈座,既改善容器局部

19、受載過大,又可避免各耳座受力不均。圈座如圖.。第一章緒論礦飛犍圖?圈座.?/.耳式支座【】,是采用具有兩塊筋板和一塊底板的焊接結(jié)構(gòu)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于公稱直徑不大于的立式圓筒形容器。分型、型、型三種,型為短臂型,型為長臂型,型加長臂型。當(dāng)設(shè)備外面有保溫層,或者將設(shè)備直接放置在樓板上時,采用型、型耳座為宣。對型、型支座在時,增加了蓋板結(jié)構(gòu),為兩筋板的內(nèi)壁尺寸,見圖.。/ .行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對耳式支座作了一些規(guī)定:提出了支座的制造要求,以保證支座的制造質(zhì)量。耳式支座本體的焊接,采用雙面連續(xù)填角焊,支座與殼體的焊接采用連續(xù)焊;焊后焊縫金屬表面不得有裂紋、夾渣、焊瘤、燒穿等缺陷,焊接區(qū)不應(yīng)有飛濺物;墊板應(yīng)與容器壁貼

20、合,局部最大間隙應(yīng)不超過;若容器殼體有熱處理要求時,支座墊板應(yīng)在熱處理前焊于容器壁上。改進了墊板結(jié)構(gòu)。為改善容器的受力情況,將墊板四角倒圓,并在墊板中心開一通氣孔,以利于焊接或熱處理時氣體的排放。耳座的選型步驟如下:根據(jù)設(shè)備重量及作用在容器上的外載荷,算出每個支座需要承擔(dān)的載荷。從/中按照允許載荷等于或大于計算載荷即【】的原則根據(jù)公稱直徑及估計的值預(yù)選出合適的支座。在確定載荷時,須考慮到設(shè)備在安裝時可能出現(xiàn)的全部支座未能同時受力等情況。由于支反力對容器器壁作用一外力矩。:碩士學(xué)位論文.%掣式中,一見圖,。阿圖耳式支座結(jié)構(gòu)尺寸.?支座處的器壁在此力矩作用下產(chǎn)生彎矩和彎曲應(yīng)力,為了使支座處器壁內(nèi)附

21、加彎曲應(yīng)力和由介質(zhì)壓力引起的薄膜應(yīng)力之和不超過許用值。對于不同的公稱直徑、圓筒有效厚度、支座型號,在不同內(nèi)壓下,均有其允許承受的最大支座彎矩。校核支座處圓筒所受的支座彎矩,使】;對于襯里容器,號孚,目的是為了防止過大的局部應(yīng)力造成襯里層的破壞。若中不滿足條件,則應(yīng)選取大一號的支座或增加耳座數(shù)量,然后重新計算支座承受載荷并校核圓筒處所受支座彎矩.,直到滿足中條件為止。.耳式支座的研究進展在結(jié)構(gòu)方面,南陽漢龍工業(yè)周福林【】等人根據(jù)在安裝、拆卸條件相當(dāng)苛刻的容器中,安裝及檢修時必須首先割除支座才能拆卸設(shè)備,這給生產(chǎn)的動火帶來極大困難,有時甚至必須停車。為此設(shè)計了活動耳式支座,便于拆裝、檢修,保證了生

22、產(chǎn)連續(xù)性。活動耳式支座由兩部分組成,一部分固定在框架或其他支承體上,它由筋板、加強板及基礎(chǔ)墊板組焊而成。另一部分固定在設(shè)備上,由襯板和立筋組焊而成;中國長城鋁業(yè)公司設(shè)計院汪洪杰,吳蘇】將標(biāo)準(zhǔn)耳座改型第一章緒論成三筋板耳座,三筋板耳座比標(biāo)準(zhǔn)耳座多一個筋板。三筋板耳座整體承載能力比標(biāo)準(zhǔn)耳座有一定程度的增強,適用于承載較重的大型立式容器;侯淳針對在外載荷的作用下,支座附加彎矩和附加剪力對與支座相連部分的殼體產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力,對于局部應(yīng)力高的區(qū)域,通過設(shè)置墊板及剛性環(huán)本體進行加強以降低應(yīng)力水平。剛性環(huán)與墊板是整圓的,在有效范圍內(nèi)殼體的一整圈都承擔(dān)了附加彎矩和附加剪力,比幾個支耳的情況要好得多,即局部

23、應(yīng)力大大下降。在強度計算方面,湖南省化工設(shè)計院劉建成【】參考的分析方法,推導(dǎo)出帶墊板時四個懸掛式支座在筒體中引起的局部周向應(yīng)力和軸向應(yīng)力計算公式。該計算公式簡單,可作為工程設(shè)計的參考;上海醫(yī)藥設(shè)計院竺基梅 】根據(jù)懸掛式支座對容器受力的特點,將計算方法整理改變,得到一個比較簡單的計算容器處的局部應(yīng)力的方法;西北大學(xué)淡勇,裴世源【】運用有限元法對工業(yè)中的大型攪拌反應(yīng)器懸掛式支座處應(yīng)力進行了計算,得到了應(yīng)力分布場,并采用應(yīng)力分析的分析設(shè)計原理,對反應(yīng)器的局部應(yīng)力進行了強度評定。.耳座引起的筒體局部應(yīng)力計算分析由耳座引起的筒體內(nèi)局部應(yīng)力是一個十分復(fù)雜的問題。考慮支座彎矩對容器筒體所產(chǎn)生的局部應(yīng)力,避免

24、筒體由于局部應(yīng)力過大有可能引起失效,采用局部應(yīng)力分析計算的方法對選取的耳座進行校核,以確定筒體此處局部應(yīng)力是否小于許用應(yīng)力。耳座引起筒體局部應(yīng)力計算可按.鋼制化工容器強度計算規(guī)定【】的第部分外載荷對圓筒引起的局部應(yīng)力計算,符號說明見.。.應(yīng)力分析以未開孔的圓筒上承受局部外載荷作為模型,根據(jù)薄壁圓柱殼的局部受載理論計算在載荷作用區(qū)邊緣處圓筒上的最大應(yīng)力。耳式支座相當(dāng)于該圓筒上的矩形附件。現(xiàn)以圓筒設(shè)有矩形附件耳式支座,且有作用在附件上沿圓筒軸向的彎矩。、設(shè)備重力引起的軸向反作用力。時,對附件邊緣處圓筒上所產(chǎn)生的各種應(yīng)力分析,并在附件邊界處取、四點,見圖。碩士學(xué)位論文圖附件周邊處圓筒的應(yīng)力分析.?作

25、用在圓筒上的彎矩可以看成由大小相等、方向相反的兩個徑向力所構(gòu)成的力偶,見圖.。圖.圓筒上的薄膜和彎曲應(yīng)力分析.彎矩,的作用之一是在點引起雙向拉伸薄膜應(yīng)力,而在點引起雙向壓縮薄膜應(yīng)力,分別以仃。和表示,其中仃。表示沿圓筒的軸向應(yīng)力,而表示沿圓筒的周向,點和點在同一方向的薄膜應(yīng)力大小相等、方向相反,沿殼壁厚度按線性分布。根據(jù)圖.殼體的變形情況可知,彎矩,的作用之二是使、點產(chǎn)生雙向彎曲應(yīng)力,在點的外壁表面以下標(biāo)表示為拉伸而內(nèi)壁表面以下標(biāo)表示為壓縮,沿殼壁按線性分布,在殼壁中面處以下標(biāo)表第一章緒論示,彎曲應(yīng)力為零。因、點位于彎矩。作用的中性軸上,故既不存在薄膜應(yīng)力,也不存在彎曲應(yīng)力。由材料力學(xué)的分析可

26、知軸向力,在圓筒和矩形附件相交的截面上引起的剪切應(yīng)力,最大值位于、點,在殼體內(nèi)外壁上的應(yīng)力值相同,在、點處應(yīng)力為零。對壓力容器還應(yīng)考慮介質(zhì)壓力的影響,因此不論是沿圓筒周向或沿圓筒軸向,都要疊加上由介質(zhì)壓力在各點所引起的薄膜應(yīng)力。.計算參數(shù)的確定外載荷對圓筒引起的局部應(yīng)力計算的關(guān)鍵一步是計算參數(shù)的確定,以壓力容器的已知數(shù)據(jù)及選取的耳座的尺寸數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),可計算出圓筒參數(shù),矩形附件參數(shù)夕,以及確定出其它各個參數(shù)值。,: 。式中:。一圓筒平均半徑,;卜圓筒厚度,在這里取圓筒的有效厚度,;一耳座墊板的厚度,不設(shè)墊板時,。.式中:為附件周向半長,按耳座的互疋計算;:為附件軸向半長,按耳座的高度的一半計算;

27、其中,、皖、見圖。當(dāng)計算內(nèi)力、。時,則:機幣,然后根據(jù)和在相應(yīng)附圖上所查碩二學(xué)位論文得的系數(shù)警凈以舭值由魯和瑚。當(dāng)計算內(nèi)力矩一和時,:廝一,。由會和查得。本文考慮的各載荷不帶交變性質(zhì),應(yīng)力計算公式中薄膜應(yīng)力集中系數(shù)。.,彎曲應(yīng)力集中系數(shù)。.。計算公式中的即耳座承受的載荷。.應(yīng)力計算匯總及局部應(yīng)力的校核將各個參數(shù)代入下表所列的公式中,計算出耳座邊界處圓筒上、各點的應(yīng)力后,按照/.鋼制壓力容器一分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)力分類及第三強度理論逐點進行組合應(yīng)力計算,得出的計算結(jié)果如表.。由于引起的剪切應(yīng)力與薄膜應(yīng)力、彎曲應(yīng)力相比小很多,可忽略不計。最大應(yīng)力點可能出現(xiàn)在、兩點的內(nèi)壁或外壁,即在、上。在支座處容器圓

28、筒的應(yīng)力主要是由容器的內(nèi)壓力和支座彎矩引起的,主要存在以下幾種應(yīng)力:由內(nèi)壓引起的一次總體薄膜應(yīng)力。;由支座彎矩引起的一次局部薄膜應(yīng)力;由支座彎矩引起的一次彎曲應(yīng)力。根據(jù)應(yīng)力分析的方法對這些應(yīng)力的組合按照下列原則進行限制:,個】;揶¨舯半氐掣擊一等。羋囂糯咧周辨舛阢,砜。學(xué)囂,。半器一咧一腳科第一章緒論表一各點局部應(yīng)力計算表.? 應(yīng)力起因及性質(zhì) 計算公式。 。.選題背景、研究方法及內(nèi)容.選題背景蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器在工作時,內(nèi)筒由于內(nèi)部的負壓和夾套的外壓作用而發(fā)生變形。對于固定刮板薄膜蒸發(fā)器,由于制造和操作過程中內(nèi)筒變形量會導(dǎo)致了固定刮板與內(nèi)筒之間的摩擦力比較大,最終使得固定刮板式薄膜蒸

29、發(fā)器不能夠長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器的支撐結(jié)構(gòu)大多采用耳式支座。由于蜂窩夾套壁比較薄且呈蜂窩狀,不能與耳座直接焊接,制造過程中耳座與內(nèi)簡體焊接,蜂窩折邊成碩士學(xué)位論文矩形狀尖角處圓弧過渡與支座焊縫間距約,直接焊接在內(nèi)筒體上。但是內(nèi)筒殼體上焊接耳式支座會給殼體造成較大的局部應(yīng)力,局部應(yīng)力過大會致殼體變形。另外由于耳式支座安裝處夾套的不連續(xù)加熱區(qū)而產(chǎn)生的熱應(yīng)力對蜂窩夾套內(nèi)簡體的變形也產(chǎn)生較大影響。當(dāng)蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器內(nèi)筒在外載荷作用下內(nèi)陷量大于固定刮板與內(nèi)壁的間隙時,轉(zhuǎn)子帶動刮板轉(zhuǎn)動時與內(nèi)壁的刮擦?xí)饾u削薄內(nèi)筒的壁厚,最終造成內(nèi)筒在外壓作用下失穩(wěn),同時也會因刮板過度變形導(dǎo)致其轉(zhuǎn)子失效。基于薄

30、膜蒸發(fā)器內(nèi)部轉(zhuǎn)子的特殊要求,對內(nèi)筒的圓度和變形要求更高,研究耳座支承蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器內(nèi)筒體的變形及其影響因數(shù)有著重要的工程設(shè)計指導(dǎo)意義。.研究方法及內(nèi)容目前大多的薄膜蒸發(fā)器還是采用傳統(tǒng)的整體夾套結(jié)構(gòu)形式。與整體夾套相比,蜂窩夾套可以提高傳熱系數(shù)、增強傳熱能力、縮短加熱時間,使內(nèi)筒和夾套壁厚都明顯減薄。將蜂窩夾套應(yīng)用于薄膜蒸發(fā)器,必將有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來國外對蜂窩夾套換熱性能的研究報導(dǎo)較多。,而在強度方面,對于這種具有特殊幾何形狀的蜂窩研究較為少見】。國內(nèi)北京化工大學(xué)李建豐、華東理工大學(xué)劉慧穎】、浙江大學(xué)林興華【?、朱唯波等人均采用將有限元方法運用到蜂窩夾套的強度與結(jié)構(gòu)的研究中。浙江大學(xué)

31、林興華在國內(nèi)首次將蜂窩夾套成功地應(yīng)用于大型生化發(fā)酵設(shè)備一啤酒發(fā)酵螺旋蜂窩夾套,通過試驗研究與有限元分析數(shù)據(jù)的對比,發(fā)現(xiàn)有限元分析可以綜合考慮影響蜂窩夾套結(jié)構(gòu)強度的諸多因素,有限元分析數(shù)據(jù)與試驗數(shù)據(jù)吻合度較好。因而有限元方法是目前研究蜂窩夾套結(jié)構(gòu)和強度的最佳手段。本文將有限元方法應(yīng)用到蜂窩夾套耳式支座結(jié)構(gòu)及強度的研究中,借助有限元分析軟件,探討蜂窩排列形式、耳座與夾套焊縫間距、耳式支座的結(jié)構(gòu)參數(shù)等在壓力載荷和熱載荷共同作用下對蜂窩夾套變形的影響。主要研究工作如下:建立蜂窩夾套耳式支座三維有限元實體分析模型。分析耳式支座對蜂窩夾套內(nèi)筒體產(chǎn)生局部應(yīng)力的分布情況。比較耳式支座支撐蜂窩夾套內(nèi)筒與耳座支撐

32、整體夾套內(nèi)筒的徑向變形形式。第一章緒論分析研究蜂窩夾套耳式支座在壓力載荷與熱載荷共同作用下蜂窩排列型式、夾套焊縫間距、耳式支座結(jié)構(gòu)參數(shù)對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響。在三維有限元分析的基礎(chǔ)上,采用分析設(shè)計方法,對蜂窩夾套耳式支座的各個部位應(yīng)力進行強度評定,并得到蜂窩夾套耳式支座的許用工作壓力。碩士學(xué)位論文第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算.引言薄膜蒸發(fā)器在操作過程中,內(nèi)筒介質(zhì)壓力一般為負壓,夾套內(nèi)為正壓,內(nèi)筒體由于內(nèi)部的負壓和夾套的外壓作用而發(fā)生變形。對于固定刮板薄膜蒸發(fā)器,由于制造和操作過程中內(nèi)筒變形量會導(dǎo)致了固定刮板與內(nèi)筒之間的摩擦力比較大,最終使得固定刮板式薄膜蒸發(fā)器不能夠長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。因

33、此,研究耳座支撐蜂窩夾套內(nèi)筒的變形及其影響參數(shù)有著重要的工程意義。蜂窩夾套耳式支座結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,現(xiàn)行的蜂窩夾套強度計算公式并沒有完全考慮蜂窩結(jié)構(gòu)所有參數(shù),計算結(jié)果比較粗糙,精度不高。另外支座彎矩對夾套內(nèi)筒產(chǎn)生的局部應(yīng)力已不能按照.鋼制化工容器強度計算規(guī)定的規(guī)定來計算,因而遠不能解決實際的工程問題,本文通過有限元軟件對耳座支撐蜂窩夾套進行應(yīng)力分析。軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元分析軟件,已廣泛應(yīng)用于石油化工、機械、交通、軍工、電子、生物、醫(yī)學(xué)、水利等許多領(lǐng)域。年來軟件不斷吸取新的計算方法和計算技術(shù),隨著交互方式的加入,簡化了模型的生成和結(jié)果的評價。特別是其強大的后處理功

34、能,大大地簡化了設(shè)計人員在有限元分析完成后的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析,減少了應(yīng)力分析設(shè)計時間,縮短了設(shè)計周期。是第一個通過中國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會認(rèn)證并在全國壓力容器行業(yè)推廣使用的分析軟件【。對機械行業(yè)的響應(yīng)分析、耦合分析、優(yōu)化設(shè)計、疲勞分析、可靠性分析等也有很好的把握。.有限元法簡介對于大多數(shù)的工程技術(shù)問題,由于物體的幾何形狀比較復(fù)雜或問題的某些特征是非線性的,很少有解析解。這類問題的解決通常由兩種途徑:一種是引入簡化假設(shè),將方程和邊界條件簡化為能夠處理的問題,從而得到它在簡化狀態(tài)時的解。這種方法只有在有限的情況下是可行的。因為過多的簡化將可能導(dǎo)致不正確的,甚至是錯誤的解。因此,人們在廣泛吸收

35、現(xiàn)代數(shù)學(xué),力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,借助于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物一計算機來滿足工程要求的數(shù)值解,這就是數(shù)值模擬技術(shù)。第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算有限元法】是適用使用計算機而發(fā)展的一種比較新穎和有效的數(shù)值方法。它是從研究有限元大小的單元入手,最后得到一組以節(jié)點位移為未知量的代數(shù)方程組。應(yīng)用計算方法可以得到在節(jié)點處需求未知量的近似值,有限元法是采用電子計算機求解數(shù)學(xué)物理問題的一種數(shù)值計算近似方法,它以離散化模型去逼近處處連續(xù)的實際結(jié)構(gòu)。這個離散化結(jié)構(gòu)的形式和單元的數(shù)目、形狀、大小、布局、及節(jié)點的連續(xù)條件等因素有關(guān)。加密離散網(wǎng)格,增加節(jié)點個數(shù)或者增加單個節(jié)點的自由度都可以達到促使離散化模型進一步逼近原結(jié)

36、構(gòu)的目的。有限元法發(fā)源于固體力學(xué),后迅速擴展到流體力學(xué)、傳熱學(xué)、電磁學(xué)、聲學(xué)等其他物理領(lǐng)域。從發(fā)展歷史來看,有限元法的理論依據(jù),主要有三種途徑:即結(jié)構(gòu)矩陣法,變分法和加權(quán)余量法。整個計算過程是通過程序在計算機上自動運行。它具有極大的通用性,在程序功能范圍內(nèi),只要改變輸入的數(shù)據(jù)就可以求解不同的工程實際問題。這種解法完全改變了解析法中針對一種實際問題尋求一種解法的局限性。.在壓力容器設(shè)計中的應(yīng)用.是集結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元分析軟件,不斷吸取計算方法和計算機的最新發(fā)展,將有限元分析、計算機圖學(xué)、和優(yōu)化技術(shù)相組合,已成為解決現(xiàn)代工程學(xué)問題必不可少的有力工具。在壓力容器行業(yè),占

37、據(jù)了國內(nèi)%以上的份額,成為壓力容器分析設(shè)計的事實上的標(biāo)準(zhǔn)。尤其是在年,全國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會發(fā)布了?鋼制壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后,有限元的應(yīng)用更是上了一個臺階。在傳統(tǒng)的設(shè)計中,鑒于壓力設(shè)備安全問題的重要性,世界各國都制定了相應(yīng)的規(guī)范,其設(shè)計往往偏于保守,使得設(shè)計的容器顯得笨重;另一方面。保守的設(shè)計會引起用戶和制造廠家的成本上升,從而造成一些不必要的浪費。隨著化工設(shè)備向著大型化、復(fù)雜化、高參數(shù)化方向發(fā)展,作為壓力容器零部件設(shè)計的常規(guī)設(shè)計方法受到了沖擊,受壓零部件的設(shè)計越來越多地利用應(yīng)力分析來完成。有效地利用等工具進行有限元輔助分析設(shè)計,為化工機械設(shè)計提供了強有力的技術(shù)保證。為推動分析設(shè)計在機

38、械和化工領(lǐng)域的普及做出了卓有成效的工作,為提高我國壓力容器的分析設(shè)計水平做出了巨大的貢獻。軟件已碩士學(xué)位論文成為第一個通過中國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會認(rèn)證并在國務(wù)院個部委推廣使用的分析軟件。利用有限元軟件進行有限元分析,一般按以下一些基本操作?】:有限元建模:利用軟件提供的建模工具,建立欲求解的幾何模型;設(shè)置材料特征和單元特征;網(wǎng)格劃分和設(shè)置邊界條件;設(shè)置求解器,求解,后處理,顯示,輸入結(jié)果。.蜂窩夾套耳式支座的有限元分析本文將有限元應(yīng)用到蜂窩夾套耳式支座的應(yīng)力分析中。薄膜蒸發(fā)器蜂窩夾套結(jié)構(gòu)在蜂窩處和耳座與殼體的連接處出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)不連續(xù),這種結(jié)構(gòu)的不連續(xù)對蜂窩夾套的變形影響較大。本文將蜂窩夾套的

39、結(jié)構(gòu)與耳座一起考慮,經(jīng)簡化后建立耳座支撐蜂窩夾套的三維數(shù)值分析模型。在此模型的基礎(chǔ)上對蜂窩夾套耳式支座進行三維有限元應(yīng)力分析,研究耳座對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響。.耳座支撐蜂窩夾套結(jié)構(gòu)的三維有限元分析.應(yīng)用舉例本文以蒸發(fā)面積為 的蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器【】為研究對象,探索耳座對蜂窩夾套內(nèi)筒體變形的影響。的蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器基本設(shè)計參數(shù)如表.。表 薄膜蒸發(fā)器基本設(shè)計參數(shù).? .有限元模型的建立蜂窩夾套蜂窩排列的形式有兩種:正方形蜂窩排列和正三角形排列形式。華第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算東理工大學(xué)劉惠穎【】運用有限元分析軟件對蜂窩夾套分析后發(fā)現(xiàn)正三角形蜂窩結(jié)構(gòu)排列較正方形蜂窩排列有較好的綜合受

40、力效果和傳熱性能。本文研究的 蜂窩夾套薄膜蒸發(fā)器選用正三角形蜂窩排列結(jié)構(gòu)形式。常用的蜂窩夾套有折邊式和拉撐式,折邊式是把夾套向內(nèi)折邊,與內(nèi)筒殼體貼合焊好;拉撐式是用圓管或小錐管做拉撐件來連接內(nèi)筒與夾套。為了便于建模,本文以圓管做拉撐件連接內(nèi)筒與夾套。蜂窩圓管結(jié)構(gòu)如圖.所示,內(nèi)筒壁厚,夾套壁厚疋,圓管壁厚諺,圓管軸向間距。,圓管外徑為。,腔體高度取,每行的蜂窩在周向上間隔。分布。.七。圖一蜂窩結(jié)構(gòu). 蒸發(fā)器設(shè)置個耳座。設(shè)備總質(zhì)量包括殼體及其附件,內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量。由于蒸發(fā)器需要設(shè)置保溫層,宜選用型長臂型耳座。按/.耳式支座計算耳座承受的實際載荷并校核支座處圓筒所受的彎矩,最終確定選用個耳座

41、,耳座尺寸見表.。耳座筋板和底板材質(zhì)為.。若在殼體與耳座之間設(shè)置墊板,墊板材料與筒體材料相同。表耳式支座結(jié)構(gòu)參數(shù).?數(shù)值鋤碩士學(xué)位論文對于蜂窩夾套,支座應(yīng)焊接在內(nèi)筒殼體上,若支座處遇有被覆蓋的夾套時,夾套應(yīng)局部避開支座,并且夾套與支座在內(nèi)筒殼體上的焊縫間距宜大于倍內(nèi)筒。壁厚且不小于,取焊縫間距為由于支座在圓周均勻分布,故處理為廣義軸對稱。為減少計算量,選取其中一耳座和/圓周方向的蜂窩夾套作為研究對象。考慮到支座支撐區(qū)域局部應(yīng)力的影響范圍,筒體長度取支座上下沿不小于.尺萬.為筒體內(nèi)半徑,萬為簡體厚度,同時考慮蜂窩要在耳座上下對稱分布,故簡體實際計算長度取.,即。有限元模型如圖?。圖.正三角形排列

42、蜂窩夾套耳式支座模型.? .網(wǎng)格劃分及邊界條件分析設(shè)置材料屬性,彈性模量為. ,泊松比.;筒體與墊板采用六面體單元,耳座采用四面體單元 ;耳座底板與筋板連接處采用較密的網(wǎng)格劃分,以保證高應(yīng)力區(qū)的計算精度。整個模型共劃分了個塊單元,個節(jié)點。網(wǎng)格劃分如圖.。邊界條件是有限元計算的關(guān)鍵。由于對稱性,在法向位于圓周方向的面上施加對稱約束。在法向位于軸向的兩端面上一端施加軸向約束,另一端施加軸向端面拉應(yīng)力包括將自重轉(zhuǎn)化為面載荷與內(nèi)壓引起軸向平衡面載荷的疊加,該值為.。在耳座底板的底面施加軸向約束。第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算圖.有限元模型網(wǎng)格劃分示意圖.計算結(jié)果分析設(shè)置求解器為線性求解器,按內(nèi)筒

43、壓力.,夾套壓力. 來進行求解。求解完成后,由后處理得到的變形虛線為變形前及應(yīng)力情況如圖?,圖.所示:圖.蜂窩夾套耳式支座變形圖 . 碩士學(xué)位論文:礬、?:嗣 礴,【啦?“,;?¨:,.】 :, ,. 一: :.,:十圖蜂窩夾套耳式支座應(yīng)力分布圖 .? 由圖.可以看出,內(nèi)筒在外壓作用下,兩蜂窩間的內(nèi)筒向內(nèi)凹陷;夾套在內(nèi)壓作用下,兩蜂窩間的夾套殼體向外凸出;兩蜂窩中心處幾乎沒有徑向變形;耳座支撐區(qū)域內(nèi)筒在筋板處幾乎沒有徑向變形,在兩筋板之間內(nèi)筒呈弧形向外凸,在兩筋板之外內(nèi)簡體呈弧形向內(nèi)凹陷。由圖.可以看出,蜂窩夾套耳式支座模型最大應(yīng)力發(fā)生在耳座底板與筋板靠近殼體的連接處。耳座應(yīng)力分布如

44、圖所示。一州?. ,二 】,二” .二:。一.塒一.卜圖耳座應(yīng)力分布圖.?為了能夠全面地認(rèn)識耳座對殼體產(chǎn)生局部應(yīng)力的分布情況,取耳座與殼體連接處沿殼體內(nèi)外壁.,.,.,.,.,.的應(yīng)力數(shù)據(jù)進行分析,六條應(yīng)力線的具體位置見圖.。第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算圖?耳座與殼體連接處應(yīng)力線分布圖 .苴由./、為耳座與殼體連接處沿殼體內(nèi)壁應(yīng)力路徑;?為耳座與殼體連接處沿殼體外壁應(yīng)力路徑。分別對?,.,.,.,?,?六條路徑的應(yīng)力進行分析,其應(yīng)力分布分別見圖?圖?所示。圖?圖?中橫坐標(biāo)表示路徑中離起始點的相對距離。內(nèi)壁線的應(yīng)力分析由.,?,?路徑的應(yīng)力分布圖.圖一可以看出,.路徑的應(yīng)力水平比較高;路

45、徑的應(yīng)力變化起伏明顯,在耳座筋板上端和中點位置達到峰值;在?.?內(nèi)壁面線的最大應(yīng)力出現(xiàn)在點,最大值為.。.圖. 線的應(yīng)力分布.?.翊.,.廠、. 一一、.圖 線的應(yīng)力分布.?/。/。/. . . . .圖. 線的應(yīng)力分布?.外壁面線的應(yīng)力分析由.,.,.路徑的應(yīng)力分布圖.圖.可知,.路徑的應(yīng)力水平比較高:.路徑的應(yīng)力變化起伏明顯,在耳座筋板上端和下端位置達到峰值;在.內(nèi)壁面線的最大應(yīng)力出現(xiàn)在點,最大值為.。./.:/./././.;.¨ :?./;:圖. 線的應(yīng)力分布?.?第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算;./.卜 ./耳. .辱. . . . .圖. 線的應(yīng)力分布?.?. 、.

46、、.哇.哇 辱.。. . . .圖. 線的應(yīng)力分布.?在相同載荷作用下,.外壁面應(yīng)力比? 內(nèi)壁面的大。耳座對殼體引起的局部應(yīng)力的最大值出現(xiàn)在點,即耳座筋板外側(cè)面上端與殼體連接處。.耳座支撐薄膜蒸發(fā)器蜂窩夾套與整體夾套內(nèi)筒變形比較在的薄膜蒸發(fā)器基礎(chǔ)上,分別對耳座支撐薄膜蒸發(fā)器整體夾套與蜂窩夾套進行有限元分析計算。為了比較分析,本文還將圖.中的蜂窩夾套改為整體夾套,并承受與蜂窩夾套同樣的壓力,計算其變形量和應(yīng)力水平。整體夾套耳式支座有限元模型如圖.。碩士學(xué)位論文圖?整體夾套耳式支座模型.?在內(nèi)筒壓力一.,夾套壓力. 的工況下對整體夾套耳式支座模型進行計算分析,并得到在工作壓力下的變形圖.虛線為變形

47、前。圖.整體夾套耳式支座變形圖.?由圖.、.,可以發(fā)現(xiàn)薄膜蒸發(fā)器蜂窩夾套與整體夾套內(nèi)筒變形的不同占.耳座支撐薄膜蒸發(fā)器整體夾套內(nèi)筒的變形量內(nèi)陷量要比耳座支撐薄膜蒸發(fā)器蜂窩夾套的變形量內(nèi)陷量大許多。耳座支撐薄膜蒸發(fā)器整體夾套內(nèi)筒的徑向變形與耳座支撐薄膜蒸發(fā)器蜂第二章蜂窩夾套耳式支座三維有限元計算窩夾套的徑向變形形式不同。整體夾套耳座支撐區(qū)域內(nèi)筒徑向變形呈弧形變化圖.,兩耳座中心處徑向變形內(nèi)陷量最大,在耳座兩筋板之間中心處徑向變形外凸量最大;蜂窩夾套耳座支撐區(qū)域內(nèi)筒徑向變形與整體夾套耳座支撐區(qū)域內(nèi)筒徑向變形大致相同,另外,蜂窩夾套內(nèi)筒在蜂窩點處的變形幾乎為零,兩蜂窩之間的徑向變形呈弧形,兩蜂窩間內(nèi)筒的徑向變形內(nèi)陷量最大處位于兩蜂窩點中點圖.,但是兩蜂窩