新型煤气柜的强度和稳定性分析

摘要

本文根据已投产的新型煤气柜结构图,建立了它的几何模型和有限元模型,利用现有的力学理论对模型做了适当的简化,模拟了模型所处的力学环境.对新型煤气柜主要做了以下两个方面的工作:在外载的作用下,对新型煤气柜柜体和活塞的弹性接触做了细致的分析,同时还分析了柜体的安装和施工误差给煤气柜的整体结构的强度和安全带来的影响.利用现有的接触理论和计算方法,在模型的接触处构造了间隙单元来求解接触压力.利用线性屈曲理论,求解了柜顶结构的屈曲载荷.根据在求解过程中出现的问题,假设了多种情况,对于不同情况的模型都做了细致的分析.通过本文的工作,为新型煤气柜安全评估和设计提供了基础,同时为新型煤气柜的系列化提供了保证.

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1高炉煤气柜简介

1.1.1高炉煤气柜在钢铁联合企业生产中的作用

1.1.2国内外钢铁联合企业高炉煤气储气柜的建设情况

1.1.3高炉煤气柜的分类

1.2本文研究的目的和内容

1.2.1研究目的

1.2.2研究内容

2新型煤气柜结构及计算模型

2.1新型煤气柜的整体结构

2.1.1新型煤气柜的整体结构介绍

2.1.2新型煤气柜各组成部分介绍

2.2新型煤气柜有限元模型

2.2.1建立新型煤气柜接触分析模型的假设和简化

3新型煤气柜接触分析的基本理论

3.1两个球体的接触

3.2两任意弹性体的接触

3.3有限元法

3.3.1有限元法理论基础

3.3.2虚功原理

3.3.3线弹性力学变分原理

3.4接触问题的非线性有限元分析

3.5间隙元的基本理论

3.5.1间隙元的刚度和接触过程的模拟

3.5.2接触状态的判定条件

3.5.3接触迭代收敛性的判断

4新型煤气柜外筒和活塞弹性接触分析

4.1煤气柜外筒和活塞几何及有限元模型

4.2新型煤气柜活塞与柜体计算分析结果

4.2.1只有活塞偏转力矩作用时的计算结果1

4.2.1只有活塞偏转力矩作用时的计算结果2

4.2.1只有活塞偏转力矩作用时的计算结果3

4.2.1只有活塞偏转力矩作用时的计算结果4

4.2.2在风载和活塞偏转力矩同时作用时的计算结果1

4.2.2在风载和活塞偏转力矩同时作用时的计算结果2

4.3接触计算结果分析和结论

5新型煤气柜柜顶稳定性计算分析

5.1稳定性基本理论

5.2新型煤气柜柜顶结构的几何及有限元模型

5.2.1柜顶的几何模型

5.2.2柜顶结构的有限元模型

5.3煤气柜柜顶稳定性分析结果

5.3.1有铺板时的计算结果

5.3.2铺板去掉时的计算结果1

5.3.2铺板去掉时的计算结果2

5.4结果分析和结论

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录

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