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【iSolver案例分享30】壓力容器受力分析案例背景本案例為某類壓力容器的靜力學分析，分析對象為軸對稱三維實體結構，結構形式較為規則且模型規模較小，采用全尺寸建模方式。該壓力容器建模選用的單位制為mm-MPa-s制，結構材料為鋼，其彈性模量為200000MPa，泊松比為0.3。圖1 幾何模型2.

此外，本次仿真最終會給出壓力容器從室溫到受熱升溫的整個過程，因此材料的力學性能，如楊氏模量E，容積熱容量ρcp會隨溫度變化。在通用結構仿真軟件中，可以通過定義Function的形式定義不同溫度下材料的力學性能。在分析受力部分時，需要考慮壓力容器受熱對其力學性能產生的影響，因此需要使用熱力耦合的方式進行計算。

本例的目標是分析該壓力容器在承受200萬次熱力和190萬次壓力載荷后是否失效。提示：類似于熱應力分析需要先運行一個熱力分析，疲勞分析必須基于完整的結構研究的結果。由于壓力容器承受周期性的壓力及熱載荷，所以在進行疲勞分析之前，需要先設置運行以下算例：結構靜應力分析、熱力分析及熱應力分析。本文已經提前準備好了這三個案例。

2不銹鋼壓力容器封頭缺陷的預防措施不銹鋼壓力容器封頭壓制過程中，受力復雜，容易產生各種各樣的缺陷。根據不同缺陷形成的原因，做好相應的預防措施，是保證封頭質量的重要環節。

上述列舉的覆土罐需要考慮的載荷，與常規地上容器對比，可知：覆土罐重點還需要考慮覆土載荷、不均勻基礎載荷、作用于罐體本體的軸向摩擦力、蒸汽云爆炸載荷、覆土上部檢修載荷和雪載荷。

為了對于大直徑，大跨距的臥式容器的鞍座有個直觀了解，我們不妨分析一下，看看各種情況下的變形和應力分布。比如一臺直徑為4米，長度40米，厚度20mm的臥式容器。按照力學模型計算其撓度：在空罐的情況下，代入撓度計算公式，撓度為6.5mm。進行有限元法分析，可以得到最大撓度在中間，其值為7.8mm。實際的撓度大于按照梁公式計算出來的撓度。

壓力容器行業概述仿真場景與內容壓力容器行業中ANSYS的典型應用案例：1 壓力容器強度及安全性分析· 補強圈與筒體接觸特性分析· 法蘭連接接觸分析· 基于子模型的帶局部夾套臥式容器的應力分析· 球罐在雪荷載下的應力分析· 橢圓封頭中心接管應力分析· 化工設備強度可靠性分析· 斷裂損傷閥桿的受力狀態分析· 基于Mechanical的調節閥水壓靜力學仿真實驗分析

在訂購壓力容器初期時，壓力容器設計工程師并不知道施加在容器上的外部機械載荷（例如持續載荷和熱載荷）。 唯一已知的載荷可能是容器承受的內部壓力。2. 負責確定管道布局和支撐布置以及計算管道系統對容器施加設備管口的機械反作用力的管道工程師并不知道容器上的允許載荷，這可能會影響設計者優化管道布局和支撐的能力，管道工程師就得盡量減少管道對設備載荷的管道布置。

輸入條件壓力容器法蘭及連接螺栓在40種壓力工況和40種溫度工況下，考慮螺栓預緊力以及各部件之間的接觸，進行非線性熱-結構耦合應力分析。

凸緣計算模型：根據凸緣模型的受力情況，考慮墊片、螺栓連接對凸緣的受力影響，將螺栓預緊載荷與墊片密封壓力載荷進行等效處理，實現凸緣模型的受力分析。圖三 凸緣分析 3. 后處理優化更新后的后處理功能，提升了計算結果的加載速度與穩定性；優化了顯示樣式，使結果顯示風格更接近通用軟件；優化線性化路徑截面樣式，支持查看截面網格情況。

在較為重要的非標壓力容器設備中其成本差異往往可以忽略，但能獲得較好的受力狀態。

2不銹鋼壓力容器封頭缺陷的預防措施不銹鋼壓力容器封頭壓制過程中，受力復雜，容易產生各種各樣的缺陷。根據不同缺陷形成的原因，做好相應的預防措施，是保證封頭質量的重要環節。

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。

在分析受力部分時，需要考慮壓力容器受熱對其力學性能產生的影響，因此需要使用熱力耦合的方式進行計算。本案例材料受熱的物理參數呈非線性變化，熱源也呈非線性，模擬了0到8000秒過程中的溫度變化（7到50攝氏度）。在第51秒時突然加入50攝氏度的熱源。此外，容器受到內部壓力和Y軸正方向的拉力,初始壓力為1.188MPa，到20秒時壓力達到最大，為19.188MPa，并呈非線性增長。

文章來源于南京安世亞太 ，作者邁力特力

橢球封頭因其特殊的形狀設計，具有較好的受力性能，能夠有效地分散和承受容器內部的壓力。橢球封頭還具有加工容易、造型美觀等特點，因此在石油、化工、輕工、醫藥、食品等許多行業都得到了廣泛的應用。 </div><div contenteditable="false" width="100%"> 此APP適用于設計工程師、結構仿真工程師。

本文以異形支架受力分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。 2. 模型背景 此案例為某類異形支架的靜力學分析，分析對象為不規則三維實體結構，為保證最大限度將模型劃分為六面體網格，需要將模型進行適當切分。該壓力容器建模選用的單位制為mm-MPa-s制，結構材料為鋼，其彈性模量為200000MPa，泊松比為0.3。 3.

蒸汽鍋爐安全閥的正常工作，不僅僅關系蒸汽鍋爐爐等壓力容器的正常安全使用，更直接關系到群眾的生命財產安全，因此，對蒸汽鍋爐安全閥彈簧常見故障必須予以高度重視，并及時排出。在下文中，就蒸汽鍋爐安全閥彈簧失效的原因進行分析和探討。 　　

“泰坦號”潛艇 圖源：海洋之門探險公司所謂內爆，是指外部壓力過大，物體或容器本身無法承受而向內發生的爆炸。從結構力學的角度看，內爆的機理是 “非線性屈曲”，是有缺陷的容器在內外壓差下產生非線性失穩而發生的。 線性屈曲＆非線性屈曲 “非線性屈曲”分析通常用于計算結構屈曲后的變形歷程及其穩定性，可以用于計算結構的極限承載力。