含凹坑缺陷壓力容器安全評定方法的研究
發布時間：2010-01-14 共1頁
凹坑是最常見的壓力容器體積性缺陷。本課題是通過大量的極限與安全性數值分析和實驗測試，全面地、系統地、深入地研究球形、橢球形、長條形等各種凹缺陷對平板、球形容器和圓筒性容器等典型結構的應力分布，塑性區擴展過程，失效模式及極限與安全性載荷的影響，給出了一系列極限與安全性載荷計算圖表與擬合公式，并提出了在役壓力容器的免于評定條件和工程評定方法。
本課題從工程應用出發，提出三種可大幅度減少計算規模的極限與安全性分析方法，從而使大量帶凹坑容器的分析計算成為可能。
主要成果有以下幾項：
（1） 提出了結構極限與安定性上、下限的降低直接疊代法，無搜索直接疊代法和溫度參數法。這些算法共同特點是：運算速度快、效率高、收斂性與穩定性好、精度可靠、大幅度減小了計算規模，較好地解決了安定性理論和極限分析的實際衫問題。此外，還實現了應用ANSYS，通過程度計算帶凹坑容器極限載荷的全自動前處理功能。
（2） 通過等參加權、染色處理、鏡射拼裝等技術以及對凹坑缺陷尺寸和形狀的判別，實現了含凹坑缺陷結構理想網絡單元的智能化選擇與有限元數據的全自動生成；通過理論分析和初步試算，進行凹坑多影響因素（次要影響因素）偏保守的工程化簡，減少計算工作量。
（3） 通過大量理論計算和實驗測試全面、系統、深入研究凹坑對平板球殼、圓筒殼等結構極限與安定性載荷的影響，并將新有計算數據進行擬合處理，給出一系列的極限載荷計算公式。此外，在討論承受內壓的帶凹坑容器的極限載荷、安全性載荷及兩倍的彈性極限載荷三者間相互關系的基礎上，進一步明確用彈性應力集中系數和承載凈截面削弱法分別估算結構安定性載荷與極限載荷的適用范圍。
（4） 應用塑性極限與安定性準則，提出了對帶凹坑缺陷的壓力容器的免于評定條件和工程評定方法。
上述研究成果，適用于對壓力容器各種表面或近表面的面型缺陷和體積型缺陷，打磨消除后形成的凹坑缺陷進行安全評定。評定后，可以“解放”了一大批超標缺陷，避免了不必要的設備報廢、返修和停產損失。要指出的是：本課題研究主要集中于薄壁球形和圓筒形壓力容器的體積型缺陷。
本課題從工程應用出發，提出三種可大幅度減少計算規模的極限與安全性分析方法，從而使大量帶凹坑容器的分析計算成為可能。
主要成果有以下幾項：
（1） 提出了結構極限與安定性上、下限的降低直接疊代法，無搜索直接疊代法和溫度參數法。這些算法共同特點是：運算速度快、效率高、收斂性與穩定性好、精度可靠、大幅度減小了計算規模，較好地解決了安定性理論和極限分析的實際衫問題。此外，還實現了應用ANSYS，通過程度計算帶凹坑容器極限載荷的全自動前處理功能。
（2） 通過等參加權、染色處理、鏡射拼裝等技術以及對凹坑缺陷尺寸和形狀的判別，實現了含凹坑缺陷結構理想網絡單元的智能化選擇與有限元數據的全自動生成；通過理論分析和初步試算，進行凹坑多影響因素（次要影響因素）偏保守的工程化簡，減少計算工作量。
（3） 通過大量理論計算和實驗測試全面、系統、深入研究凹坑對平板球殼、圓筒殼等結構極限與安定性載荷的影響，并將新有計算數據進行擬合處理，給出一系列的極限載荷計算公式。此外，在討論承受內壓的帶凹坑容器的極限載荷、安全性載荷及兩倍的彈性極限載荷三者間相互關系的基礎上，進一步明確用彈性應力集中系數和承載凈截面削弱法分別估算結構安定性載荷與極限載荷的適用范圍。
（4） 應用塑性極限與安定性準則，提出了對帶凹坑缺陷的壓力容器的免于評定條件和工程評定方法。
上述研究成果，適用于對壓力容器各種表面或近表面的面型缺陷和體積型缺陷，打磨消除后形成的凹坑缺陷進行安全評定。評定后，可以“解放”了一大批超標缺陷，避免了不必要的設備報廢、返修和停產損失。要指出的是：本課題研究主要集中于薄壁球形和圓筒形壓力容器的體積型缺陷。
