LNG卧式储罐拉带式支撑应力分析及结构优化

摘要：

为了解决拉带式支撑结构在燃料储罐工作载荷作用下应力超标的问题,采用有限元方法对该低温双层真空绝热容器进行了热-结构耦合计算,得到了拉带式支撑结构处的内、外容器应力分布规律.结果表明,原设计一字型横向拉带结构产生的温差应力较大,最大Mises应力远超强度极限.对原结构进行了改进设计,主要考虑了三种结构,分别是U型结构、Ω型结构以及双Ω型结构,针对这三种改进型结构重新进行了有限元热-结构耦合计算.结果表明,双Ω型拉带结构为最优结构,最大Mises应力减小80.33％,降低到屈服极限以内.对双Ω型拉带式结构进行了优化计算,主要对结构中半径R1,R2,结构厚度δ1,δ2以及双Ω间的距离L0进行优化.优化结果表明,采用优化尺寸设计,双Ω型结构最高点的内表面上的Mises应力值最小,其值为202.19 MPa,小于屈服极限值.通过对双Ω型结构主要尺寸进行优化计算,确定了燃料罐横向拉带支撑最优化结构的尺寸比例,可以满足该燃料储罐强度要求.

关键词：低温双层罐、热-固耦合应力、拉带、结构优化

所属期刊栏目：39

分类号：TH49;TE972;O344.1(气体压缩与输送机械)

资助基金：国家重点研发计划2021YFB4001602

在线出版日期：2022-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：40-49