正交各向异性承压结构弹塑性应力分析文献综述
2020-06-14 16:24:45
文 献 综 述 1.1选题的背景和意义 1.1.1选题的背景 压力容器是国民经济中具有重要价值的设备,它广泛应用于石油、化工、机械、医药、环保、食品、能源、军工等行业,是生产过程中必不可少的核心设备。
它的工作介质一般为高温高压、易燃易爆、腐蚀性强的物质,稍有疏忽造成设计不合理易导致爆炸、着火、泄露等危机人民群众生命财产安全的事故,也会对周围环境产生恶劣影响,所以必须对压力容器的设计过程予以重视。
压力容器常用材料为钢材,但随着工业的发展,对压力容器的要求不断提高,设计开始受到钢材性能的限制,研究者们开始运用复合材料来解决这个问题。
复合材料具有刚性好,强度高,重量轻,腐蚀性高的特点,如被誉为未来金属的钛材。
复合材料具有各向异性,如今一些呈现正交各向异性的结构在实际工程中应用越来越广泛,其中有些结构在外载荷的作用下会发生塑性变形。
鉴于压力容器介质的高压特性,压力容器包含的承压结构十分丰富,如:壳体、封头、设备法兰、球罐的球壳板,换热器的管板和换热管,M36以上(含M36)的设备主螺柱以及公称直径大于或者等于250mm是接管和法兰等。
对于压力容器承压结构的研究,科研工作者们十分重视,近百年来做了许多相关研究。
承压结构经历持续加载会从弹性阶段过渡到塑性阶段,弹性阶段的理论已日渐完备,人们开始将目光投到塑性阶段。
1.1.2选题的意义 随着欧盟标准EN 13445(2002)[1]和美国规范ASME Ⅷ-2(2001)[2]的颁布,压力容器分析设计方法就从弹性应力分析进入到弹塑性分析的新时代。
由于新的标准要求设计人员首先完成压力容器部件的弹塑性分析,之后才能按照规范进行安全评定。