学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

整体多层夹紧式高压容器层板残余应力研究

作 者: 马雯波
导 师: 刘吉普
学 校: 湘潭大学
专 业: 化工过程机械
关键词: 多层包扎 残余应力 盲孔法 焊接 应变释放系数
分类号: TH49
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 14次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


国内在1995年和2005年各发生了一起传统多层包扎结构尿素合成塔的爆破事故。后一起爆破事故原因分析认为是由层板开裂引起的。其深环焊缝的存在是高压容器运行中的一个主要不安定因素。本文所涉及的整体多层夹紧式高压容器克服了传统多层包扎式容器存在深厚纵、环焊缝的缺点,更具有安全性。多层夹紧式高压容器的层板在包扎焊接后,不进行探伤等处理,节约了生产成本和生产时间,但存在一定的不安全因素,特别是随着设备逐渐大型化。本文采用盲孔法对层板焊接残余应力进行测试,在原有盲孔法的基础上,对其应变释放系数进行修正,使其在测量焊缝残余应力时具有更高的精确度。通过有限元分析软件ANSYS对其标定试验进行分析,得到在选取相应参数情况下,有限元标定结果与实际标定试验具有很好的吻合性。本文选取了考虑层间摩擦力的力学模型,与所测量焊缝残余应力的值进行对比,发现在远离焊缝区域,多层容器层板纵缝冷却收缩所产生的残余应力与r、θ有关,其值具有一定的一致性。但在靠近焊缝附近其值不能反映焊接残余应力的分布,其残余应力分布与对接板的焊接残余应力类似。对靠近焊缝附近区域的数据进行公式拟合,得到靠近焊缝区域处焊接残余应力的分布规律。对大直径、大壁厚的整体多层夹紧式高压容器制造提供一定的理论支持。并且,通过测量比较层板纵焊缝、环焊缝以及纵环焊缝交叉处的残余应力值,发现环焊缝和纵环焊缝交叉处的残余应力值相对较小,最大残余应力值出现在纵焊缝中部的融合区内。建议在层板包扎焊接后对该处进行适当的局部退火处理。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
符号术语表  6-10
第1章 绪论  10-21
  1.1 课题的立项背景及意义  10-11
  1.2 多层包扎压力容器发展现状  11-18
    1.2.1 多层结构容器的研究进展  11-15
    1.2.2 整体多层加紧式高压容器应力状态的研究进展  15-18
  1.3 焊接残余应力的测量方法及修正方法  18-20
    1.3.1 焊接残余应力的测试方法  18-19
    1.3.2 盲孔法测量残余应力的修正方法介绍  19-20
  1.4 本课题研究的主要内容  20-21
第2章 层板残余应力的理论计算  21-27
  2.1 包扎过程的力学分析  21
  2.2 焊缝收缩残余应力的理论计算方法  21-22
  2.3 考虑层间摩擦力的层板表面残余应力分布推导  22-26
    2.3.1 理论推导简介  22-24
    2.3.2 计算结果与实际测量值的比较  24-26
  2.4 小结  26-27
第3章 盲孔法孔边塑性修正  27-40
  3.1 盲孔法的介绍  27-28
  3.2 盲孔法测量焊接残余应力的误差修正  28-29
  3.3 盲孔法试验标定  29-34
  3.4 盲孔法的有限元标定  34-39
  3.5 小结  39-40
第4章 层板表面残余应力分布  40-52
  4.1 对接板外表面残余应力分布情况  40-42
  4.2 层板焊接残余应力的测量  42-43
  4.3 测量数据的分析  43-51
    4.3.1 残余应力计算公式  43-44
    4.3.2 层板表面周向残余应力分布情况  44-46
    4.3.3 周向残余应力实测值与理论计算值的比较  46-48
    4.3.4 层板上焊缝残余应力的比较  48-51
  4.4 小结  51-52
第5章 结论与展望  52-54
  5.1 结论  52-53
  5.2 展望  53-54
参考文献  54-58
致谢  58-59
附录 (攻读学位期间发表的学术论文及获得奖励)  59

相似论文

  1. 超低碳贝氏体钢CO2激光-GMA复合焊接特性研究,TG456.7
  2. 双向预置应力控制焊接变形及热裂纹的机制研究,TG404
  3. 振镜扫描式激光焊接系统的研究,TN249
  4. MEMS加速度计温度场及残余应力模型研究,TH824.4
  5. 基于LabVIEW的焊接质量在线检测分析系统,TG441.7
  6. 激光冲击钛合金改善疲劳寿命的模拟与实验研究,TG665
  7. 低碳钢中超细夹杂物控制技术研究,TG142.15
  8. 消除焊接残余应力的超声冲击设备的设计与研究,TG404
  9. 大型机床结构有限元分析,TG502
  10. 船舶分段制造过程中的应力与变形问题研究,U671
  11. 钢轨数控精磨机整体方案及测控系统设计,U213.4
  12. 光学级制品的动态内应力可视化实验研究,TQ320.662
  13. 160km/h快捷货车转向架焊接构架强度和模态研究,U270.33
  14. 可移动设备框架结构的三元混合气脉冲焊研究,TG44
  15. 船体分段焊接变形有限元模拟研究,U671.8
  16. 电磁冲击控制焊接应力变形的研究,TG404
  17. MIG焊焊接烟尘光电信息的采集与分析,TG408
  18. 热处理对P92管道环焊缝残余应力的影响,TG156
  19. GMA焊接烟尘光电检测系统的研究,TG408
  20. 基于虚拟样机H型钢高频焊接生产线的研究,TG43

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 气体压缩与输送机械 > 压力容器
© 2012 www.xueweilunwen.com