高压筒体大直径双开孔补强分析及优化设计

摘要：

针对工程上高压容器筒体大开孔产生较大应力集中的问题,以某高压容器筒体开大直径双孔结构为研究对象,采用应力集中系数K表征开孔对筒体造成强度削弱的程度,基于有限元方法分析了圆角半径、3个无量纲参数(开孔率d/D、接管与筒体厚度比t/T、筒体径厚比D/T)、接管间角度 α 和中心距L对应力集中系数K的影响.并按照GB/T 150.3—2011中分析法初步设计厚壁接管补强结构,进行响应面优化分析得到最优方案,在满足强度要求的情况下,实现了设备质量的减轻.结果表明:开孔率d/D>0.6时,需要考虑双开孔对应力集中的叠加作用;接管排布角度在30°～90°之间会在一定程度增大应力集中;厚壁接管结构中,筒体厚度T及接管补强段厚度t对应力集中影响程度较大.本研究得到了各参数对应力集中的定量化影响规律,可为大开孔接管设计与排布提供参考依据.

关键词：大开孔、应力集中系数、响应面优化

所属期刊栏目：40

分类号：TH49;TH123(气体压缩与输送机械)

在线出版日期：2023-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：27-34,53