大开孔对压力容器筒体上应力分布的影响探究

压力容器接管处受力分析探讨本文系统的分析了压力容器接管承受压力的情况，同时还对水平方向上加载载荷、非水平方向上加载载荷及轴面上非均匀受力情况进行了应力分析，使我们了解了开孔接管区的复杂应力分布状况，为我们以后进行此类设计提供详实的第一手资料。

标签：压力容器;接管;应力分析0 引言压力容器为了完成特定工艺过程需设置压力表、液位表、安全阀、人孔或手孔等，这使得压力容器必须进行开孔和焊接接管。

开孔接管区的应力状况非常复杂，这是因为一方面开孔破坏了壳体材料的连续性，削弱了原有的承接面积，在开孔边缘附近必定会造成应力集中;另一方面接管的存在使开孔接管区成为总体结构不连续区，壳体与接管在内压作用下自由变形不一致，在变形协调过程中将产生边缘应力;再者，接管与壳体是通过焊缝连接在一起的，焊缝的结构尺寸如焊缝高度、过度圆角等会形成局部结构不连续，形成局部不连续应力。

我们以汇管接管受力情况为例进行分析。

汇管参数：筒体内径Di=300mm，壁厚tc=24mm，接管外径d0=60mm，壁厚为10mm，接管内伸长度Li=30mm;外径过渡圆角R1=20，内侧过渡圆角R2=10，内压P=4.0MPa，材料的弹性模量E=2.0e5MPa，泊松比为μ=0.3。

1 仅考虑管道受内压作用的应力分析仅考虑内压作用下应力状况，为此有限元模型可利用结构的对称性取开孔接管区的1/4建模。

管体长度及接管外伸长度应远大于各自的边缘应力衰减长度，取管道长度Lc=600mm，接管外伸长度Ln=100mm。

选择SOLID45（计算软件名）单元对结构进行离散化。

对称面施加对称约束，接管端部约束轴向位移，筒体断面施加轴向平衡面载荷Pc，并按如下公式计算：Pc=■其受力模型如下图所示：■水平方向承受拉应力和压应力载荷轴端面有弯矩M时受力管道轴端截面上有水平方向的应力载荷P1，接管部位承受由自重引起的拉应力载荷P2，基于P1方向的不确定性可以分为三种情况。

压力容器圆筒大开孔应力分析设计中的弯曲应力桑如苞元少昀王小敏中国石化工程建设公司摘要：本文回顾长时期以来人们对“大开孔”边缘弯曲应力的认识过程，引出其应力的属性问题。

论文对此属性进行了考证，论证指出各压力容器标准将此应力视为二次应力的观点是失误的。

关键词：压力容器、大开孔、补强设计、弯曲应力传统的压力容器开孔补强设计方法为等面积法。

但当开孔率大于0.5后，由于孔边会出现很大的弯曲应力，为此等面积法就不能适用。

压力容器圆筒接管大开孔的补强设计是国内外长期来未有很好解决的问题。

目前工程设计中通常采用有限元方法进行计算。

有限元法虽然能准确的计算出孔边的应力，但对弯曲应力强度的评定依然存在困惑。

其症结是弯曲应力强度的性质不易确定。

本文先对引起弯曲应力的原因进行分析，尔后对其应力的性质和评定进行考证，结论是孔边的弯曲应力强度应属于一次弯曲应力。

一、对压力容器圆筒大开孔孔边弯曲应力的认识过程最早对压力容器圆筒大开孔孔边弯曲应力的认识可以追朔到上世纪50年代，随着时代发展，技术进步，对它的认识逐步得到深化。

对孔边弯曲应力的认识大体可有以下几种观点（说法）的演变过程。

1 “圆筒曲率影响”观点由于圆筒（小开孔）的补强计算方法——等面积法是基于大平板开小孔的计算模型的，其时孔边只有薄膜应力。

当开孔率较大后（＞0.5），接管开孔会跨越较大的筒体圆周，使开孔位于“曲板”上。

为此会受圆筒的曲率影响引起很大的弯曲应力[1]。

2 “变形协调”观点圆筒上的大开孔接管，在内压作用下，由于圆筒和接管两者各自产生的自由变形相差较大，为变形协调，在它们的连接部位会产生较大的边界力（剪力和弯本文得到清华大学航天航空学院陆明万教授的确认与帮助，特致谢意。

矩），由此引起较大的弯曲应力等。

其弯曲应力方向为圆筒和接管的轴向（见图1d）。

由于这种应力是为变形协调产生，具有自限性和局部性，为此可归为二次应力[2][3][4]。

以上两种说法，均无具体计算方法。

压力容器开口补强及其在耐压试验工况下的应力校核摘要：阐述等面积法开口补强原理，并对及其在耐压试验下的校核提出分析讨论。

关键词：开口补强耐压试验压力应力校核由于工艺操作及壳体结构的要求，压力容器经常需要在壳体或封头上开孔。

开孔不仅会削弱结构本身的强度，同时也会因结构的不连续产生较大的应力集中，开口接管的应力校核是保障压力容器安全运行的重要环节。

在压力容器的设计中，一般可以把应力分为三类：一次应力、二次应力、峰值应力。

[1]压力容器的开口接管处理论上同时存在这三种应力。

等面积法补强是以两边受拉伸的无限大平板开小孔的应力集中作为理论基础的，补强准则是开孔截面的许用拉伸应力大于未开孔时该处的许用拉伸应力，仅涉及一次应力问题。

该法对二次应力通过开孔大小、长短径比值和开孔率来加以限制，认为在满足标准要求的范围内，二次应力不会对容器造成破坏。

对于峰值应力，等面积法没有考虑，所以标准要求等面积法不能用于疲劳容器。

即在标准要求的适用范围内，等面积法的设计过程仅是对一次应力的补强过程，本文在此基础上进行以下讨论。

GB/T150-2011[2]并未对耐压试验工况下壳体的开口补强校核做强制性要求，标准规定，只有当耐压试验压力大于标准要求的最小值时，才应在耐压试验前，校核各受压元件在试验条件下的应力水平，并提出了壳体元件的应力校核条件。

但是标准要求的试验压力最小值超过了正常操作时的设计压力值，在此情况下不要求耐压试验应力校核是否合理？我们通过以下讨论说明。

内压工况下，GB/T150-2011[2]要求的耐压试验最小值为：(1)液压试验y的取值为1.25。

液体耐压试验的压力为，可以看做设计温度和试验温度下压力的折算，而液压实验的超压试验性，主要体现在系数1.25上，现从以下几方面加以阐述和论证。

一、弹性失效准则下的筒壁应力分析根据拉美公式，仅受内压的圆筒筒壁的应力分布见表1：表1 内压工况厚壁圆筒筒壁应力值内壁处外壁处注：表中为所受内压，，将表1三个主应力分别代入常规设计的弹性失效设计准则：最大拉应力准则、最大切应力准则、形状改变比能准则，得到相应准则下应力强度和径比计算公式，同时将中径公式的相应参数汇总，见表2所示。

关于压力容器切向开孔接管区的应力分析摘要：在经济发展过程中，压力容器起到了重要的作用，也在一定程度上推动了国民经济发展，是非常重要的设备。

尤其是在核工业、石油化工、轻工业等领域中，起到了重要的作用。

在实际生产过程中，压力容易有着各种开孔接管形式，随着压力容器的应用越来越广泛，研究人员加强了对开孔接管问题的研究，但是目前这些方面的文件较少，给相关研究带来了一定影响，要想充分地研究接管区的应力情况，就要对应力水平进行充分研究，才能确保压力容器的使用安全。

关键词：压力容器；切向开孔；接管区；应力情况；分析随着工业的迅速发展，在这个领域生产过程中，经常会使用到压力容器，由于的需求不同，对压力容器的开孔安装，以及接管工作也有着不同的要求，尤其是现阶段的大多数接管，主要使用的是正交开孔接管安装，有的也会使用斜接管安装方式。

但是对压力容器开孔过程中，不可避免地会出现应力情况，而出现的应力会对压力容器使用产生一定影响，还会带来一些安全隐患，使压力容器的危险性在一定程度上提高。

因此，应当加强对压力容器的开孔区应力研究，才能在根本上提高设备的安全性。

1应力分布和集中情况分析1.1应力的分布和最大值分析压力容器主要是能够装载液体，或者是气体的设备，而且这种设备要能够形成一个密闭的空间。

要想更好地分析压力容器的切向开孔应力情况，就应当了解应力的具体分布，才能较准确地获得容器的切向开孔情况，以及不同部位的具体应力值，还可以与正交开孔的接管应力进行比对。

在实际工作中如果使用的是切向开孔时，接管区内会产生较大的应力，并且在距接管区距离越小的部位，应力反而会越大。

压力容器的切向开孔接管，最大的主应力等值线，一般都沿着相同方向分布的，而且这种应力分布比较均匀。

通过对等值线情况，以及具体分布情况研究，可以得出远离压力容器的开孔接管位置，压力容器应力变化较小。

而靠近开孔接管连接部位，应力的变化幅度较大，而且会出现应力分布比较集中的现象。

压力容器开孔接管处的应力分类及补强设计方法的比较王　磊Ξ(南通职业大学)摘　要　针对压力容器在开孔部位尤其大开孔接管部位具有严重的应力集中现象,从应力分类的基本原理出发,分析了开孔边缘的复杂应力状态,并对大开孔有限元应力分析结果的应力分类评定提出建议;比较分析了几种大开孔补强方法的异同点,阐述了工程设计中如何进行应力分类和选择合适的补强方法,对一些有争议的问题提出了作者的观点。

关键词　应力分类　分析设计　开孔补强方法　有限元分析　AS ME法中图分类号　T Q05113 文献标识码　A 文章编号　025426094(2004)0520307205 应力分类概念在压力容器设计中应用已相当广泛,应力分类的方法主要用于压力容器的分析设计,对某些结构,在常规设计标准G B15021998或G B15121999中也引入了应力分类的概念。

对于压力容器,由于工艺流程的需要,不可避免地要在主要受压件上开孔,由此必然会在开孔边缘形成比较复杂的应力状态。

如何正确地进行应力分析及采取相应的应力分类方法,是工程设计人员首先要考虑的。

本文从应力分类的基本原理出发,阐述如何对压力容器开孔接管处的应力进行分类,以及相应的补强方法。

1　应力分类的基本思想按应力分类准则[1],应力分为以下3类:a.一次应力是为平衡外加的机械载荷而在容器受压元件中直接产生的正应力或剪应力,其基本特征是无自限性。

一次应力对应静力强度问题,控制一次应力是为了保证结构在一次加载条件下的总体静力强度,是必须首先满足的。

b.二次应力是为满足外部约束条件或结构自身变形连续要求所需的正应力或剪应力,其基本特征是具有自限性。

二次应力对应安定性问题,控制二次应力是为了保证相邻元件在变形协调过程中,避免产生过大的塑性变形,以防止在多次加载条件下发生拉伸与压缩交替的塑性变形而产生大应变疲劳破坏。

局部薄膜应力虽然也有二次应力的特点,但该应力沿整个壁厚方向是均布的,故仍保守地视为一次应力,但在工程应用中允许其达到屈服限。

品牌与标准化【摘要】本文采用有限元法得出结论，当圆柱壳开孔率过大时，在开孔接管局部将产生很高的应力；以GB150-2011中公式6-8计算出来的接管有效内伸长度要比实际情况大。

【关键词】补强有限元大开孔大开孔处接管内伸补强应力分析李彦扬张呈昊花娆淼（营口市锅炉压力容器检验研究所，辽宁营口115000）工程上把尺寸超出设计规范的开孔称为大开孔。

对于大开孔，尤其是薄壁容器的大开孔，由于常规设计方法未考虑开孔引起的弯曲应力，故欠安全[1]。

应力分析法是大开孔的常用设计方法。

研究大开孔补强的应力分布规律，对承压设备的设计具有重要意义。

有限元法是将实体对象分割成元素（有限元），推导出每一元素的作用力方程。

组合所有元素构成系统方程组，最后求解的一种现代研究方法。

ANSYS 是应用广泛的通用有限元分析程序。

本文用该软件对大开孔进行应力分析。

1常规设计假定压力容器设计压力4MPa，材料16MnR，壳体厚度为18mm，内径为1200mm；接管内径为600mm，接管厚度为10mm。

根据GB 150-2011《压力容器》中相关规定，此开孔为大开孔。

本次建模充分考虑模型的对称性，选取1/4筒体及1/4接管。

2等壁厚平齐式补强分析依据常规设计，以等壁厚（18mm ）补强圈补强，对此结构进行建模计算，得出加载后的模型及应力分布如图1所示。

最高应力488MPa。

3内伸式补强分析接管内伸式补强属于局部补强。

本文研究这种方法降低应力集中。

根据GB 150-2011《压力容器》公式6-8接管内伸有效长度为：h 2=dδnt 式中：d —接管内径；δnt —接管名义壁厚。

经计算，此接管内伸有效长度为77.46mm。

3.170mm 的内伸式补强分析对接管内伸70mm 的内伸式补强进行建模计算，得出加载后的模型图及应力分布如图2所示。

图1图2可以看出：接管内伸段应力较大处会产生弯曲。

在模型上应力较大处的区域增大，最高应力522Ma。

最高应力比同条件下无接管内伸补强大，与理论不符。

大开孔补强结构应力特点和补强设计方法【关键词】大开孔；补强结构；应力特点；补强设计过去，在很长一段时间里，为了避免由于开孔而造成压力容器的破坏，一般采取保守的做法,即尽量避免开孔，当必须开孔时，尽量开小孔。

然而近年来，随着过程装备行业的快速发展，容器的开孔逐步向大开孔的方向发展，给压力容器的结构强度设计带来了一系列的技术问题，如开孔附近的应力集中系数、开孔补强的方法、开孔补强的结构设计等。

开孔补强设计是压力容器强度设计中的一个重要环节。

对于受内压作用的压力容器大开孔补强结构，本文通过理论分析、有限元应力分析计算，对比三种补强结构的应力分析结果，得到一些可用于指导工程设计的结论。

1.1三种大开孔补强结构的应力分布特点总体来说，无论是平齐接管补强、内伸接管补强还是加强圈补强，在筒体开孔接管连接处的外壁和内壁，均出现了明显的应力集中现象，具体可分为以下几个高应力区:(1)接管补强相贯区高应力区①平齐式接管最大等效应力区在壁厚比/小于1.25时，出现在接管肩部外角点A处附近区域，大于1.25时出现在接管腹部外角点C附近，且应力最大值大幅下降，说明增加接管壁厚，补强效果明显。

最大主应力和高环向应力区在接管肩部内角点B附近，并且环向应力沿经向迅速衰减，在范围内基本消失，达到薄膜应力值大小；当壁厚比超过2.5时，环向应力最大点位于接管腹部内角点附近，且最大应力值明显下降。

②内伸式接管应力分布与平齐式接管有所不同，最大等效应力区在接管腹部筒体的内表面C2、外表面C1和C3处，应力集中现象明显；最大主应力也位于腹部内角点C2处，其值与平齐式接管肩部内角点的最大主应力大小相当，而内伸接管肩部处的最大主应力比平齐式接管结构下降了一半，相当于内伸接管腹部内角点最大主应力的二分之一，因此内伸式接管肩部应力下降明显，可见内伸接管可以对补强结构起加强作用，但腹部角点处是设计时需要重点控制的参数。

随着接管内伸长度的增加，接管腹部筒体外表面弯曲应力增加明显，所以当补强满足要求时，不必过度增加内伸长度[1]。

压力容器设计中开孔补强设计探析孙丽欣发布时间：2021-11-09T01:41:50.145Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：孙丽欣[导读] 开孔补强设计对压力容器进行实际设计的过程中所起到的作用十分关键，为了从最大程度上避免由于开孔处理使整个容器壳体强度身份证号码：37021419861202xxxx山东省烟台市 264000摘要：开孔补强设计对压力容器进行实际设计的过程中所起到的作用十分关键，为了从最大程度上避免由于开孔处理使整个容器壳体强度受到的影响过大，以及所产生的局部应力集中过大的问题，就需要特别关注开孔补强的设计，使压力容器在实际应用的过程中能够规避安全隐患。

通过应用多种类型的开孔补强设计方案，并且具体分析和研究合理的补强设计方法，使容器能够最大程度上规避不必要损害出现的可能性，并且最终使容器的使用性能、使用寿命以及整体质量得到全面有效的保障。

关键词：压力容器设计；开孔补强设计引言在压力容器设计过程中，开孔补强设计是其中的重要内容，最终的设计效果就影响压力容器的正常使用。

所以，在进行开孔补强设计过程中，就应先了解压力容器的情况，并且使用正确的开孔补强方法，进而避免因为应力集中而导致压力容器的外壁受到损坏。

1 压力容器设计中开孔补强设计的重要性在设计压力容器过程中，经常会对压力容器进行开孔处理，进而为后续的连接和安装提供帮助，让压力容器能够满足不同的使用需求。

而在应用压力容器的一段时间后，就需要对其进行保养，这样就需要通过开孔来达到目的。

所以，这也能够看出，开孔是压力容器中不可缺少的处理内容，能够让压力容器的使用更加灵活。

但是，在开孔过程中，会对压力容器自身造成一定的破坏，在开孔后会直接影响压力容器自身的抗压性能。

这是因为在开孔后，压力容器的内部结构发生变化，特别是在安装接管后，压力容器的内部和外部受力不能够保持均匀，这样就直接影响压力容器的正常使用。

而在压力容器的改造过程中，意味着建筑结构的受力关系可能发生变化，而通过有效的开孔补强设计及工业建筑改造，有助于在强化压力容器可靠性的基础上，保证整个工业建筑、工业系统的稳定性。

思考题参考答案第1章压力容器导言思考题1.1我国《压力容器安全技术监察规程》根据整体危害水平对压力容器进行分类。

压力容器破裂爆炸时产生的危害愈大，对压力容器的设计、制造、检验、使用和管理的要求也愈高。

设计压力容器时，依据化学介质的最高容许浓度，我国将化学介质分为极度危害（Ⅰ级）、高度危害（Ⅱ级）、中度危害（Ⅲ级）、轻度危害（Ⅳ级）等四个级别。

介质毒性程度愈高，压力容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重。

压力容器盛装的易燃介质主要指易燃气体或液化气体，盛装易燃介质的压力容器发生泄漏或爆炸时，往往会引起火灾或二次爆炸，造成更为严重的财产损失和人员伤亡。

因此，品种相同、压力与乘积大小相等的压力容器，其盛装介质的易燃特性和毒性程度愈高，则其潜在的危害也愈大，相应地，对其设计、制造、使用和管理也提出了更加严格的要求。

例如，Q235-B 钢板不得用于制造毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器；盛装毒性程度为极度或高度危害介质的压力容器制造时，碳素钢和低合金板应逐张进行超声检测，整体必须进行焊后热处理，容器上的A 、B 类焊接接头还应进行100％射线或超声检测，且液压试验合格后还应进行气密性试验。

而制造毒性程度为中度或轻度的容器，其要求要低得多。

又如，易燃介质压力容器的所有焊缝均应采用全熔透结构思考题1.2筒体：压力容器用以储存物料或完成化学反应所需要的主要压力空间，是压力容器的最主要的受压元件之一；封头：有效保证密封，节省材料和减少加工制造的工作量；密封装置：密封装置的可靠性很大程度上决定了压力容器能否正常、安全地运行；开孔与接管：在压力容器的筒体或者封头上开设各种大小的孔或者安装接管，以及安装压力表、液面计、安全阀、测温仪等接管开孔，是为了工艺要求和检修的需要。

支座：压力容器靠支座支承并固定在基础上。

安全附件：保证压力容器的安全使用和工艺过程的正常进行。

思考题1.3《压力容器安全技术监察规程》依据整体危害水平对压力容器进行分类，若压力容器发生事故时的危害性越高，则需要进行安全技术监督和管理的力度越大，对容器的设计、制造、www.kh da w.c om课后答案网检验、使用和管理的要求也越高。

球壳大开孔接管结构参数对连接处应力分布的影响高炳军1 Z 王洪海Z 王俊宝Z(1.天津大学 天津300130;Z.河北工业大学 天津300130)Influence of Structural parameters of Spherical Shell with big Nozzle on the]oint s Stress DistributingGAO Bingj un1 ZWANG Hong hai ZWANG JunbaoZ(1.Tianjin university Tianjin 300130 China ;Z.~ebei university of Technology Tianjin 300130 China )摘要:对不同开孔率和不同厚度比的一系列球壳大开孔平齐接管结构进行了有限元分析 得出了不同开孔率及厚度比与连接处应力集中系数之间的关系曲线O 为验证分析方法的可靠性 对结构L z /R z =0.6~t /T =1.5的模型容器作了应力测试O 两种方法所得结果基本吻合O关键词:球壳;大开孔;有限单元法;应力集中系数中图分类号:TO 050.3文献标识码:A文章编号:1001-Z Z 57(Z 003)01-0065-03Abstract :using the finite element procedure ANSYS graphs of stress concentration factor (SCF )were obtained by analyze a series of spheri-cal shell with big nozzle in different t /T and L /R .For confirming the results a full -size model (L z /R z =0.6 t /T =1.5)was analyzed by means of strain gauge test .The results accorded with each other basically .Key words :spherical shell ;big nozzle ;FEM ;SCF收稿日期:Z 00Z -05-09引言随着现代工业的不断发展 壳体大开孔结构在工程实际中越来越常见O 开孔除削弱器壁的强度外 在壳体和接管的连接处 由于结构的连续性被破坏 会产生很高的局部应力集中 给容器的安全操作带来隐患O 而对于大开孔结构 目前的压力容器规范所给出的分析方法不便使用 这给容器设计带来了相当的困难O 因此有必要对球壳大开孔平齐接管结构连接处的应力分布进行研究 为生产实践和相应规范的完善提供一种有力支持[1~Z ]O1球壳大开孔有限元分析模型有限元分析模型如图1所示O图1有限元分析模型球壳内半径R z =Z 50mm 接管内半径L z =150mm 球壳厚度T =8mm 接管厚度t =4~16mm O材料:16Mn R O 接管长度:L 1}160mm O开孔率L z /R z :0.5~0.55~0.6~0.65~0.7~0.75~0.8O厚度比t /T :0.5~0.75~1.0~1.Z 5~1.5~1.75~Z .0O球壳内半径不变 依次变化接管内半径使得开孔率L z /R z 从0.5起变化到0.8;然后在某一设定开孔率下 变化接管厚度t 使厚度比t /T 从0.5起依-56-<机械与电子>Z 003(1)次变化到Z ~OOZ有限元分析过程2.1分析软件选用本文采用美国SASI (swanson analysis system inc .)公司开发的ANSYS 有限元分析程序O 通过对计算模型进行分析可知 其结构满足轴对称条件 因此可取该结构子午面的一半进行二维应力分析O 2.2单元类型选择对二维域有限元分析 常采用三角形单元或四边形单元O 相比之下 四边形单元对本模型计算精度更高一些O 因此 本文选用二维四节点等参单元O 2.3单元划分与加载将模型划分为3个单元块A l ~A Z ~A 3O 考虑到球封头与接管连接处的应力分布比较复杂 单元划分适当加密O 在模型的底端截面上设置约束u y =O;在平盖的左端截面上设置约束u x =OO 在所有内壁面上 加载p =4MPa 压力 如图l 所示O材料特性;E =Z.l>l O 5MPa u =O.3O 2.4分析结果因本文所研究的主要是球封头与接管连接处的应力分布 因此 只取球封头与长度为l 6O mm 的接管部分进行分析O 以开孔率L z /R z =O.6 厚度比t /T =l.5的模型容器为例绘制了连接处内外壁的应力分布图谱如图Z 所示O 将不同开孔率和厚度比下的图Z连接处内外壁表面应力分布图谱球壳与接管连接处内外壁表面应力集中系数分别集中到一张图上表示 如图3和图4所示O 计算得到的图3连接处内壁表面应力集中系数曲线图4连接处外壁表面应力集中系数曲线应力集中系数离散点按照二次曲线进行了回归O 当L z ~R z ~t ~T 已知时 通过查图可以得到应力集中系数K 值 然后根据内压力P 计算得到o 值;依照应力集中系数公式K =o max /o 可以推出o max 之值 此时就可以利用条件o 3[o 或者o 3 m 进行应力评定[3 O3有限元分析结果的实验验证3.1实验模型为了验证有限元分析结果的可靠性 对其中开孔率L z /R z =O.6 厚度比t /T =l.5的结构进行了实验测试O 实验模型如图5所示 其中R z =Z 5O mm L z图5实验测试模型=3OO mm T =8mm t =l Z mm 材料为l 6MnR 实验压力P =4MPa O材料特性;E =Z.l >lO 5MPa u =O.3O 接管与球壳的具体连接尺寸见图l 中局部放大图O 3.2实验过程考虑到此结构的主应力方向基本已知 故选用9O o 应变片O 在壳体与接管连接处 因应力分布复杂 故应变片粘贴较密集;而在远离连接处部位 应变片间距相应增大O 与此同时 实验过程中充分考虑了水下测量时应变片的粘贴和防护 以及引出导线的密封等问题[4~5 O-66-<机械与电子>Z OO3(l )利用转换箱和J应变仪通过接口与计算机相连接实现了数据的计算机自动采集.实验结果具体的实验结果与有限元结果比较如图所示通过图形可以看出有限元分析结果与实验测图有限元结果与实验测试结果比较试结果基本吻合证明了有限元结果的可靠性4结束语.在球壳与接管的连接处出现明显的应力集中从球壳与接管连接平行圆处起应力沿径向急剧衰减.无论连接处内表面还是外表面最大应力均为环向应力c.从应力集中系数曲线可以看出,开孔率越大应力集中系数越大;厚度比越大应力集中系数越小适当加厚接管能够起到很好的补强作用;当接管厚度超过某一数值后应力集中系数下降很小参考文献,[1]万晋.压力容器大开孔集中系数影响因素分析[J].福建化工OOO <1),B1-B5.[ ]蔡慈平.对大开孔补强方法的探讨[J].化工装备技术OOO 1<),B1-B.[B]钢制压力容器分析设计标准<第一版)[M].全国压力容器标准化技术委员会北京,中国标准出版社1995.[4]潘少川等.实验应力分析<第一版)[M].北京,高等教育出版社1991.[5]李欣.半球形封头大开孔与内伸接管连接处应力分析[C].天津,河北工业大学OO1.作者简介,高炳军<19 -)男河北沧县人河北工业大学化工学院讲师天津大学博士研究生研究方向为压力容器结构优化与计算机辅助设计;王洪海<19 -)男河北文安人河北工业大学化工学院助教研究方向为压力容器结构优化与计算机辅助设计研究<上接58页)助帮助文档包括,系统配置要求安装环境程序使用教程各功能模块作用工具条菜单项对话框的操作机床参数出厂设置注意事项和疑难解答等通过网络接口模块用户可方便快速地访问生产厂家网站在线动态更新玻璃图案式样库获得技术支持软件注册下载和升级服务等安装我们另行开发的网络屏幕和语音的实时传送模块还可对系统进行故障诊断及远程监控B结束语数控玻璃雕刻图形自动编程系统能对玻璃制品上的复杂图案加工进行快速自动编程具备加工工序自动控制刀库管理加工参数选择走刀模拟刀具自动更换和刀具超差自动报警等特点实现磨削抛光自动循环加工同时具有先进的网络接口功能并且所有模块均在一个集成环境中运行速度快用户界面友好使用方便参考文献,[1]周里群.数控线切割的G代码自动编程[J].机床与液压OO <),1O5-1O7.[ ]聂秋根等.数控加工自动编程设计[M].北京,航空工业出版社1999.[B]刘又午杜君文.数字控制机床[M].北京,机械工业出版社1999.[4]刘文剑等.CAD/CAM集成技术[M].哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社OOO.[5]雷宇等.基于二维参数化设计软件的平面雕刻数控自动编程系统的开发[J].现代机械OOO <B),7-8. [ ]Donald hearn M Pauline bake.计算机图形学[M].蔡士杰等译北京,电子工业出版社1998.作者简介,刘其洪<19 -)男江西南康人华南理工大学机械工程学院讲师硕士从事CAD/CAM CAI教学科研工作7<机械与电子OOB<1)。