鋼制壓力容器的案例
ANSYS壓力容器應力分析報告
評定的依據為JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設計標準》。
應力線性化路徑的選擇原則為：(1) 通過應力強度最大節點，并沿壁厚方向的最短距離設定線性化路徑；(2) 對于相對高應力強度區，沿壁厚方向設定路徑。
設計工況（2.97MPa）下的評定線性化路徑見圖7~9，線性化結果見附錄1~8，具體評定如下表7 所示：
表7 應力強度評定表
4.3 疲勞分析校核
最高壓力工況（2.97MPa）與最低壓力工況（0.25MPa）下設備的最大應力強度均出現在接管與封頭相貫區的內壁，分別為S1=395MPa，S2=33.7MPa。
則， Salt=(395-33.7)/2=180.65MPa
查JB4732 附錄C 的圖C-1，得 許用循環次數[n]=2×104實際工況要求循環1 次/10 小時，因此，實際循環次數n=0.1×24×360×15=1.296×104<[n]=2×104
所以，疲勞校核通過。
五. 分析結論
經上述有限元數值模擬計算，并按JB4732-1995《鋼制壓力容器——分析設計標準》（2005確認版）的有關規定進行應力評定及疲勞分析校核，結論：在設計工況和操作工況下，設備滿足應力強度和疲勞強度要求。
展開 ANSYS在壓力容器行業的應用-應力強度分析
JB4732《鋼制壓力容器-分析設計標準》所規定的應力強度要求。
高壓快冷器有限元分析報告
根據委托方提供的換熱器結構圖紙建立的有限元計算模型，按照按JB4732-2005《鋼制壓力容器—分析設計標準》、GB151-1999《鋼制管殼式換熱器》、GB150-1998《鋼制壓力容器》等標準進行載荷計算及計算工況的確定。計算結果表明，換熱器管板強度、開孔補強及膨脹節的變形量均滿足JB4732-2005《鋼制壓力容器——分析設計標準》規定的要求。
壓力容器鋼材選用原則
在壓力容器設計中，正確選用結構材料對于保證容器結構合理，操作安全以及合理的經濟性是至關重要的。
鋼材的選用應根據設備的設計壓力，設計溫度以及介質特性。所選用的材料在設計條件下應具有好的機械性能，耐腐蝕性能，良好的焊接性能以及冷熱加工性能。除此之外，還應選用最經濟的材料，以降低設備成本。
一、化工和石油化工裝置中常用鋼材按它的化學成分和金相組織分類定義如下:
1. 碳素鋼
含錳量小于等于1.2%，含碳量小于等于2.0%，不有意加其它合金元素的鐵碳合金。其中低碳鋼一般是指含碳量小于等于0.25%的碳素鋼。從鋼材可焊性考慮，用于焊接結構受壓元件用鋼的含碳量不應大于0.25%。也就是說，焊接壓力容器用碳素鋼均是低碳鋼。本選材原則中所指碳素鋼均為低碳鋼。
2. 低合金鋼
低合金鋼是低合金高強度鋼和珠光體耐熱鋼的總稱。其中低合金高強度鋼是指以提高鋼材強度和改善綜合性能為主要目的合金含量小3.0%的合金鋼。例如:16MnR，15MnV等。
3. 珠光體耐熱鋼
指以改善鋼材耐熱及抗氫性能為主要目的，加入鉻Cr≤10%，鉬等合金元素的低碳珠光體耐熱鋼。例如: 18MnMoNb ，15CrMo等鋼。
4. 奧氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為奧氏體的不銹鋼。例如:Cr18Ni9，Cr17Ni12Mo2。
5. 鐵素體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為鐵素體的不銹鋼。例如:Cr13A1。
6. 馬氏體不銹鋼
常溫下金相組織大部分為馬氏體的不銹鋼。例如:Cr13。
制造壓力容器的材料應符合GBT 150《鋼制壓力容器》的規定，具體鋼號的使用溫度上限是許用應力表中提供具體許用應力值的最高溫度。國內鋼號和ASME-II相近鋼號的化學成分，常溫機械性能，供貨狀態等見相關標準。
展開 
Ansys在壓力容器行業的典型應用（下）
? Ansys技術方案
‐ 采用Ansys Mechanical對設備的強度進行評估
‐ Ansys ncode對設備的疲勞進行評估
? 推薦Ansys模塊
‐ Ansys Mechanical Enterprise + ncode
橢圓封頭中心接管應力分析
輸入條件
幾何模型、內壓、彎矩、接管端部軸向平衡拉力
仿真流程
結果與效果
?得到了在內壓及接管彎矩共同作用下結構的應力分布及變形；
?按照JB4732-1995 《鋼制壓力容器- 分析設計標準》對封頭與接管連接焊縫處危險截面進行應力強度評定，分析結果表明，強度滿足要求。
加壓氣瓶的跌落
輸入條件
幾何、材料數據、跌落高度、失效條件
輸出
預應力結果
跌落評估
壓力管道流體-結構-熱耦合及線性化評定分析
輸入條件
壓力管道幾何模型、入口介質流速/溫度、對流系數、螺栓預緊力、內壓
仿真流程
結果與效果
?通過熱流體流體特性，計算得到管道溫度分布、熱應力與機械應力綜合分布及熱變形，從而對管道危險截面進行線性應力評定分析
壓力容器尺寸優化分析
輸入條件
壓力容器三維幾何模型，材料參數，載荷及約束條件，接觸連接關系。
仿真流程
結果與效果
?分析各設計變量對輸出參數的影響趨勢，為壓力容器設計提供技術支持。
?通過優化分析可以方便地實現設計方案修改、多方案對比和優化設計，使壓力容器設計在滿足強度和有限元壽命的前提下進行輕量化設計。
球罐動力學分析
輸入條件
球罐三維幾何模型、廠房內部構件樓板響應譜轉換為人工擬合時程、接觸連接關系。
展開 高壓氣瓶結構設計與仿真及試驗研究
[7] 趙亞凡，宋明大.可靠性方法在壓力容器設計中的應用及探討[J].化工設計，2002,12(5):24-26.
[8] GB 150—1998鋼制壓力容器[S].
[9] JB 4732—1995鋼制壓力容器分析設計標準[S].
[10] 蔣偉華.基于O形橡膠圈密封的高壓容器設計和研究[D].杭州：浙江大學，2006.
[11] GJB1718A—2005 電子束焊接[S].
文章來源機械制造與自動化. 2023,52(05)
技術 | 焊接工藝制定及評定系統
這些系統都是單一的對焊接工藝設計、焊接工藝評定進行研究，如哈爾濱工業大學的通用焊接工藝輔助編制與管理系統、太原科技大學(原太原重機學院)與太原重機廠合作開發的鋼制壓力容器焊接工藝評定專家系統。這就存在著焊接工藝設計驗證和快速、優化設計的問題。
而本系統將焊接工藝設計和焊接工藝評定有效地結合起來，不僅具有以往數據庫系統對焊接工藝及評定報告的編制、檢索和管理的功能，而且本系統中的評定模塊可以對設計模塊反饋信息，最終實現焊接工藝設計的優化設計。
1 焊接工藝制定及評定系統設計思路
該系統是利用MicrosoftAccess和MicrosoftVisualBasic6.0根據JB4708和JB4709標準《JB4708-2000鋼制壓力容器焊接工藝評定》和《JB4709-2000鋼制壓力容器焊接規程》來編制焊接工藝的計算機數據庫。
用戶可以輸入、存儲、修改和查詢各類數據庫(如母材、焊材、坡口圖等)，也可根據需要打印出各類報表。系統包括焊接工藝設計模塊和焊接工藝評定模塊，其流程如圖1、圖2所示。
模塊采用以焊接方法和金屬厚度為關鍵的檢索方法，推測出坡口形式、坡口參數、焊接工藝參數和焊接材料；其中接頭坡口的選用依據板厚；焊接工藝參數由金屬類型和焊接方法確定；而不同的焊接方法，相同的金屬類型，會有不同的焊接材料，由金屬類型和焊接方法來決定所選用的焊接材料。
展開 尾氣二次加熱器有限元分析報告
尾氣二次加熱器有限元分析報告
1 目的
本報告描述了尾氣二次加熱器結構強度的計算分析，其內容包括：
¨ 有限元簡介及軟件選擇
¨ 結構說明
¨ 有限元模型說明
¨ 載荷工況及計算工況
¨ 驗收標準
¨ 計算結果分析
2 參考文獻
(1)GB150-1998《鋼制壓力容器》
(2)GB151-1999《鋼制管殼式換熱器》
(3)JB4732-2005《鋼制壓力容器——分析設計標準》
(4)GB24511-2009《承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶》
(5)GB713-2008《鍋爐和壓力容器用鋼板》
(6)GB6479-2000《高壓化肥設備用無縫鋼管》
(7)GB3531-2008《低溫壓力容器用低合金鋼鋼板》
3 結構說明
尾氣二次加熱器是某機械有限公司開發的一種新型結構換熱器。其主要結構示意圖如圖4-1所示，詳細結構示意圖見某機械有限公司設計圖紙。
尾氣二次加熱器主要由殼程、管程、管板、管箱和換熱管組成。管程流體采用錐體作為進出口，在錐體管箱上各開有一個人孔，其人孔中心線與換熱器軸心線呈30的夾角，在人孔開孔區域采用補強圈補強。此尾氣二次加熱器設計的創新點在于管板上換熱管的布管，換熱管的布管如圖4-2所示，由圖可知，換熱管布置在管板的外環區域，管板的中心區域并不布管。
圖3-1 尾氣二次加熱器結構示意圖
對尾氣二次加熱器的管板關鍵部位進行有限元分析，及時發現設計中的不足之處以便修正設計，使尾氣二次加熱器結構具有安全、可靠、耐用和經濟等性能。
展開 LS-DYNA模擬爆炸沖擊波-破片群在鋼制容器內爆炸作用分析
使用LS-DYNA軟件可以有效模擬爆炸、沖擊等問題，該文針對爆炸沖擊波-破片群在鋼制容器內爆炸的作用過程進行了模擬分析。
數值模型建立
圖1. 1/4模型圖
建立如圖所示的模型，其中裝藥采用60g炸藥；破片群以105顆直徑5mm的鎢合金鋼珠表示；鋼制容器為45號鋼材料，高20cm、直徑6cm、厚度4mm。網格如下圖所示。
圖2.網格示意圖
2.計算結果
裝藥起爆及驅動破片飛散過程如下圖所示。
圖3. 炸藥起爆及驅動破片飛散
通過模擬可看出，沖擊波先于破片作用于容器壁，并對容器產生破壞作用，使容器發生變形。
圖4. 炸藥先于破片對容器產生破壞
當破片群到達容器壁處時，將與沖擊波一起對容器造成破壞。對容器壁的瞬時最大壓力將達到0.4MPa。
圖5. 爆炸沖擊波-破片群聯合作用
最終在爆炸沖擊波-破片群的共同作用下，容器將發生花瓣狀破壞，其破壞程度將遠大于二者的單獨作用。
圖6. 容器發生花瓣狀破壞
展開 開目CAPP6.0完全解密版
香格里拉CAD機械圖版
閥門CAD(FMCAD 2000)
分離機械CAD(F&SCAD 2000)
鋼制壓力容器設計系統(PVS98)
壓力容器CAD(PVCAD 2000)
通用機械CAD(GMCAD)
切削加工手冊（軟件版）2008
五金手冊軟件版V1.0
機械設計手冊(軟件版) V3.0
機械設計手冊(新編軟件版)2008
機械工程師設計手冊電子版5.0
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機械加工工藝手冊(軟件版)R1.0
機械夾具設計手冊軟件版v1.0
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天喻CAD2005
INTERCAD5.5(天喻CAD5.5剛解密)
InteCAD2004 for autocad2004
Intecad 2010 for AutoCAD 天喻cad
清華天河th-mcad2002專業版
清華天河PCCAD71
清華天河PCCAD2007網絡版
PCCAD2012
天河CAPP2000
清華天河CAPP2005
浙江大天GS-iCAD-8.0正式版
機械工程師CAD2010企業版
開目CAPP4.1
開目CAPP6.0完全解密版
開目CAPP2004
開目BOM 3.3 & PDM 3.3
開目BOM4.7.8
開目KMCAD2014
開目堯創cad2010特別版(100226)
大恒機械CAD FOR R14
大恒CAD HMCAD8.0
凱圖機械CAD2000
凱圖CADTOOL2001
凱圖CAD2001
CAXA制造工程師2011R1
CAXA電子圖板2007.r2
CAXA電子圖板2005企業版r4
CAXA實體設計2011
CAXA三維電子圖板XP
展開 壓力容器怎樣選擇壓力表？
一般壓力表以大氣壓力為基準，絕對壓力表以絕對壓力零位為基準，差壓表測量兩個被測壓力之差。
3.壓力表按其測量范圍，分為真空表、壓力真空表、微壓表、低壓表、中壓表及高壓表。
真空表用于測量小于大氣壓力的壓力值，壓力真空表用于測量小于和大于大氣壓力的壓力值，微壓表用于測量小于60000Pa的壓力值，低壓表用于測量0~6MPa壓力值，中壓表用于測量10~60MPa壓力值，高壓表用于測量100MPa以上壓力值。
4.壓力表按其顯示方式分，可分為指針壓力表和數字壓力表。
此外，還有一些特殊用途的壓力表，如：
1)隔膜表所使用的隔離器（化學密封）能通過隔離膜片，將被測介質與儀表隔離，以便測量強腐蝕、高溫、易結晶介質的壓力，如下圖所示：
2)耐振壓力表的殼體制成全密封結構，且在殼體內填充阻尼油（現在大部分用硅油填充），由于其阻尼作用可以使用在工作環境振動或介質壓力（載荷）脈動的測量場所。
3)帶有電觸點控制開關的壓力表可以實現發信號報警或控制功能。
4)帶有遠傳機構的壓力表可以提供工業工程中所需要的電信號（如電阻信號或標準直流電流信號）。
安裝與使用
安裝壓力表時，為便于操作人員觀察，應將壓力表安裝在最醒目的地方，并要有充足的照明，同時要注意避免受輻射熱、低溫及振動的影響。
裝在高處的壓力表應稍微向前傾斜，但傾斜角不要超過30°。壓力表接管應直接與容器本體相接。為了便于卸換和校驗壓力表，壓力表與容器之間應裝設三通旋塞。旋塞應裝在垂直的管段上，并要有開啟標志，以便核對與更換。
蒸汽容器在壓力表與容器之間應裝有存水彎管。盛裝高溫、強腐蝕及凝結性介質的容器，壓力表與容器之間應裝有隔離緩沖裝置。
展開 
夾套壓力容器設計壓力的選取
題目：夾套內介質為蒸汽，設計壓力0.5Mpa，內筒及夾套材料均為Q245R，設計溫度150℃。設計溫度下的許用應力為140Mpa，常溫下許用應力為148Mpa。該設備的液壓試驗壓力PT正確的是（ ）。
A.0.66Mpa(內筒)，0.75Mpa (夾套)
B.0.75Mpa(內筒)，0.66Mpa(夾套)
C.0.66Mpa(內筒)，0.66Mpa夾套)
D.0.75Mpa(內筒)，0.75Mpa(夾套)
針對上面的題目，我們來進行延伸講解。
GB/T 150中明確了確定公用元件的計算壓力時，應考慮相鄰室之間的最大壓力差。
中間受壓元件的設計壓力參數，根據以下不同的工況進行選取：
1、內筒常壓，夾套正壓
內筒以夾套設計壓力作為外壓計算的計算壓力；以夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
2、內筒正壓，夾套正壓
非壓差法設計：不能保證任何時候兩側同時受壓
以內筒設計壓力作為計算壓力并確定壁厚；按夾套設計壓力作為外壓計算的計算壓力；以夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
壓差法設計：能保證任何工況下兩側同時受壓
以設計壓差作為中間受壓元件計算壓力并確定壁厚，當內筒壓力比夾套壓力大時，按內壓計算；當內筒壓力比夾套壓力小時，按外壓計算；以夾套水壓試驗壓力作為中間受壓元件外壓校核的計算壓力。
3、內筒真空，夾套正壓
以設計壓差作為中間受壓元件的計算壓力并確定壁厚；按夾套水壓試驗壓力作為外壓校核的計算壓力。
展開 什么是外壓容器的穩定性和臨界壓力？內壓容器是否存在穩定性問題？
什么是外壓容器的穩定性和臨界壓力？內壓容器是否存在穩定性問題？
承受外壓載荷的殼體，當外壓載荷增大到某一值時，殼體會突然失去原來的形狀，或出現波紋，載荷卸去后，殼體不能恢復原狀，這種現象稱為外壓殼體的屈曲或失穩。
其實質是壁內壓應力由失穩前單純的壓應力狀態突然躍變為失穩時主要是彎曲應力狀態。
容器失去穩定性時的最小外壓力稱為臨界壓力pr，其值越大，表明容器抗失穩能力越強。
對于薄壁容器，只要壁內存在壓應力，就有先穩的可能。穩定問題不僅僅限于外壓容器，內壓容器有時也有穩定問題。例如受重量載荷和風彎矩作用產生軸向壓應力的直立內壓設備及有局部壓應力產生的內壓封頭，以及內壓臥式容器的鞍座處等，均有穩定性問題存在。
展開 不銹鋼壓力容器的焊接技術
一、 壓力容器用不銹鋼及其焊接特點
所謂不銹鋼是指在鋼中加進一定量的鉻元素后，使鋼處于鈍化狀態，具有不生銹的特性。為達到此目的，其鉻含量必須在12％以上。為進步鋼的鈍化性，不銹鋼中還往往需加進能使鋼鈍化的鎳、鉬等元素。一般所指的不銹鋼實際上是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼并不一定耐酸，而耐酸鋼一般均具有良好的不銹性能。
不銹鋼按其鋼的組織不同可分為四類，即奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼。
1. 奧氏體不銹鋼及其焊接特點
奧氏體不銹鋼是應用最廣泛的不銹鋼，以高Cr-Ni型最為普遍。目前奧氏體不銹鋼大致可分為Cr18-Ni8型、Cr25-Ni20型、Cr25-Ni35型。
展開 ANSYS workbench 壓力容器分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習壓力容器的三維模型處理
2、學習壓力容器相關的接觸設置
3、學習非線性靜結構分析步的建立
4、學習壓力容器分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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