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内压无折边锥壳应力分布

时间:2020-09-29 来源:卢梭说压力容器 浏览:
锥壳参数:
小端直边内直径400 mm,大端直边内直径800 mm,锥壳半顶角30º,
锥壳、小端筒体、大端筒体厚度均为6 mm,
锥壳小端、大端与筒体相接处,内外壁均倒角6 mm。
受内压1 MPa,根据中径公式小端、大端筒体中的环向应力(第一主应力)分别为33.83 MPa、67.16 MPa,而回转薄壳无力矩理论认为应力沿厚度均匀分布,且径向上的应力(第三主应力)为0。所以,小端、大端筒体中的应力强度(第三强度理论)也为33.83 MPa、67.16 MPa。
ANSYS Workbench的静力分析结果为:
1. 应力云图、变形示意图
经与参考文献:王震宇, 等. 压力容器中锥壳-圆柱壳连接结构的分析设计方法(一). 压力容器, 2019,36(1). 中的图11 b)进行对比,这个变形是对的。
2. 内外壁上的应力强度
横坐标:0-200 mm为小端筒体,200处的波峰为小端筒体与锥壳连接处的应力集中,200-600 mm部分为锥壳本体,600 mm处的波峰为锥壳和大端筒体连接处的应力集中,600 mm往右部分为大端筒体。
从图中可以看出小端筒体上的应力强度在33 MPa左右,大端筒体在66 MPa左右,内壁上的应力是大于外壁的。

小端连接处的应力云图:

 

大端连接处的应力云图

 

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