真空炉上法兰应力有限元计算及强度评定

 真空炉上法兰应力有限元计算及强度评定

　通过ANSYS面-面接触单元模拟真空炉快开装置的齿啮接触过程,得到上法兰受力特性和应力分布规律。结果表明在齿根处出现最大应力,球形封头和罐盖法兰过渡处薄膜应力最大。对球形封头进行优化设计,确定球形封头最优厚度14 mm,分析上法兰最大应力变化得出pw≤2.2 MPa。分析过程和计算结果为试验和生产制造提供一定的参考和依据。

　快速开关盖式压力容器是通过将盖旋转某一角度或锁紧件移动一定距离完成启闭的压力容器,简称快开式压力容器。快速开关盖装置的结构形式很多,按其基本原理大致可以分为卡箍式、齿啮式、压紧式、部分环式和移动式等五大类。其中齿啮式是压力容器中最为常见的结构形式,广泛应用于化工、食品、建材、纺织、航天和造纸等工业领域,如化工工业中橡胶制品的硫化罐、食品工业中的膨化釜、建材工业中生产硅酸盐制品用的蒸压釜及纺织工业中的蒸汽定型锅等。快开门结构的强度计算方法没有专门的国家标准规范。常见的设计方法有解析法、数值法、实验法和优化设计方法。解析法本质上是弹性力学的方法,凭借工程经验,在局部区域引进应力集中系数和应力修正系数。数值法包括有限元法和边界元法,其中有限元法应用得更为广泛。实验法主要用于研究应力分布规律和验证弹性分析模型和有限元模型的有效性,主要包括光弹性法和电测法。近年来,在计算机技术和数值方法支持下发展起来的有限元分析方法为解决复杂的工程计算提供了有效途径。