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登錄ansys支撐座分析的案例
支撐座結構有限元分析案例 ¥20
圖4.4應變云圖(最大變形為0.074mm)
圖4.5應力云圖(最大應力97.39MPa)
經過ANSYS Workbench軟件處理后,得出了支座的最大變形量為0.074mm, 位于支座最底部,如圖4.4所示。根據《鋼結構設計規范》,鋼材在工作的過程中最大變形量應該小于L/250(L為支座的高度),即為安全工作,該機架的高度為L=720mm,L/250=2.88mm,該支座的最大變形量Dmax=0.074mm,遠小于2.88mm。通過上面圖4.5可知支座受到的最大應力值為97.39MPa,位置位于支座的低板與筋板交接處,小于 Q235B的許用應力113 MPa,因此滿足設計要求。
展開 壓力容器專題 反應器裙座支撐區域分析
案例來源:余偉煒和高炳軍老師的著作《ANSYS在機械與化工裝備中的應用》是ANSYS經典界面在壓力容器行業應用的經典教材。近些年,Workbench界面已經成為主流,ANSYS經典界面式微,可以說已經過時。但該書的行業知識并不過時,因此采用Workbench界面復現書中的案例,頗具價值!
問題描述
某加氫精制反應器,設計壓力P=8.8MPa.設計溫度T=347℃。
材料為:2 Cr-1Mo,彈性模量E=2.0x105MPa,泊松比μ=0.3。
設計溫度下材料設計應力強度:裙座鍛造結構Sm=115.5MPa,筒體及封頭主體(板材)Sm1=153.7MPa。
設備總重mg=270000kg。
h型鍛件尺寸為:筒體內半徑R1=1406.5mm,璧厚t1=87mm:球封頭內半徑R2=1416.5mm,壁厚t2=52mm;裙座壁厚t3=22mm;過渡圓角半徑r=20mm;鍛造高度H=568mm。試分析該加氫反應器裙座支撐區的機械應力。
展開 裙座支撐-小型高壓球罐(10m3)有限元分析設計工程案例
球罐主要設計
參數
該球罐需要按照JB4732標準進行分析設計。其設計條件和主要參數如下表所示1所示:
表1 球罐主要設計參數
球罐材料的
選擇
在選材方面,板材選用球殼用的鋼板球罐低溫用高強度調質鋼板07MnNiMoVDR;球罐承壓鍛件用10Ni3MoVD鍛件。上述材料均經安全注冊并通過“鍋爐壓力容器標準化技術委員會“的技術評審。球罐用材的化學成份與材料屬性,如下表2~5所示:
表2 07MnNiMoVDR鋼板化學成分(熔煉分析)的技術要求(%)
表3 10Ni3MoVD鋼鍛件化學成分(熔煉分析)的技術要求(%)
表4 球罐設計應力強度
表5 球罐材料屬性
球罐
結構
描述
及示意
該球罐結構,主要包括球殼板與以下的七個管口,支撐型式為裙座。裙座上兩側分別設有方形人孔(450×450),供設備安裝檢修用。為保證設備安全性,球殼開孔采用整體雙錐段鍛件補強,接管鍛件與球殼板的連接采用對接形式,以滿足100%射線檢測要求。球殼板扣除了材料的腐蝕裕量與成形減薄量,計算厚度取29.5mm。
展開 【結構仿真教程】6分鐘學會壓力容器裙座支撐區強度分析
圖12 固體屬性
五、分析設定
a. 分析設置。點擊加號新增,分析類型選結構分析,子分析步選靜力。點繼續;
圖13 分析設定
b. 保持默認,確定;
圖14 分析設定
c. 設置邊界條件。裙座底部是固定的,點擊邊界條件后的加號,位移/旋轉;
圖15 邊界條件設定
d. 對象選擇底面,位移處勾選xyz方向,保持默認0,意味在三個方向上沒有位移,固定的意思。確定;
圖16 邊界條件設定
e. 由于這是1/4模型,所以還有個邊界條件就是左右兩個剖面要設置為對稱面;
圖17 邊界條件設定
f. 點擊邊界條件后的加號,對稱/固定,對象先選擇其中一個剖面。觀察一下是X-Y平面對稱的,法向量是Z軸,所以,方式選對稱,類型選Z軸;
圖18 邊界條件設定
g. 同樣的方法,設置另一個面,這個是X軸對稱;
圖19 邊界條件設定
h. 設置載荷,也就是模型承受哪些力。首先,內壁面會受到內部高壓氣體施加的8.83MPa的工作壓力,點擊載荷后的加號,點擊壓力;
圖20 載荷設定
i. 對象選擇2個內壁面,輸入實際工作壓力8.83,確定;
圖21 載荷設定
j. 裙座上部的斷面,會受到整個反應器的重力形成的下壓力,這個容器計算后,壓力是16.47MPa,斷面還會受到由于壁面膨脹形成的向上拉力。計算后,拉力值是69.23MPa。那么上斷面的受力就是這兩個力的疊加,為52.76MPa的拉力;
圖22 計算結果
k. 點擊載荷后的加號,點擊壓力,對象選擇端面,輸入。
圖23 載荷設置
六、運行求解
a. 雙擊求解,保持默認設置,求解。
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基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態分析
基于ANSYS-Workbench的軸和軸承座模態分析.pdf
【實際項目】基于ANSYS某超高層大型深基坑支撐結構內力計算分析
深基坑支護體系包括土體、圍護結構以及支撐結構,是一個保護影響域內建筑物等的空間動態體系。其中支撐結構是基坑支護結構的重要組成部分,它由支撐桿件、環梁、立柱、吊桿等構件組成,是一個承受圍護結構所傳遞的土壓力、水壓力的結構體系。支撐結構必須穩定、結點連接構造必須可靠,支撐與豎向圍護結構共同作用為基坑施工提供一個可靠的結構空間。
一般來講,基坑支撐結構計算方法分為如下三種簡化算法:
1、不考慮共同作用的簡化算法
該方法將水平支撐結構視為不動鉸,計算簡圖如下所示,但這種處理方法過高地估計了水平支撐結構對豎向圍護結構變形的約束作用。
2、平面框架計算模型
該方法是先對平面框架進行平面分析,分析得到產生單位法向變形值,美每延米的支撐力及支撐的等效剛度。再將支撐等效剛度作用于每層支撐結構處,并對圍護體系進行平面分析,力學分析模型如下所示。此種方法建模簡單有效,但一般適用于平面比較規則的支撐體系,且需要足夠豐富的工程經驗。
3、空間桿系分析方法
該方法假定豎向圍護樁余其后土體構成一個平面共同工作體系,每層水平支撐結構將豎向圍護樁連接起來,組成空間結構體系。該方法考慮了水平支撐結構形成的支撐樁間作用,受力明確,但此種方法建模工作量較大。力學模型如下:
本次分享的實際項目為某地超高層建筑深基坑支撐結構體系的計算,該超高層主樓地上51層,副樓地上32層,裙房地上8層,整體設置四層地下室,基坑開挖范圍約為84mX111m,主樓區域挖深23.6m,裙樓區域挖深21.6m,周圍布置地下連續墻,并設置兩道支撐。
基坑東側、南側為高層居民住宅區,樁基礎,一層地下室,基坑北側、西側為市政道路,人行道與道路下埋設有雨水管道、給水管道、通訊管道、污水管道、電力管道。
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