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压力容器的静力学分析与模态分析压力容器的制造和使用都有严格规范标准，本文借助ANSYS软件对某型压力容器结构进行静力学分析与模态分析，结合压力容器分析设计标准JB4732-1995，对压力容器的应力结构进行评定，从而对压力容器结构进行强度校核。
本文所研究分析的压力容器结构如下所示，压力容器顶部开孔为非对称开孔，侧边开孔为对称开孔。
压力容器筒体外径为1218mm，总高度为4058mm，顶部接管内径为212mm，侧边接管内径为468mm，筒体壁厚为28mm。
压力容器的工作压力为3.2MPa，容器内工作温度为-25℃-55℃，整体结构材料为14Cr1Mo。
图1 压力容器结构三维模型（右图为剖视）表3.1 压力容器结构应力分析的材料参数材料弹性模量（Gpa）泊松比许用应力(MPa)14Cr1Mo 183 0.3 1403.1 有限元模型建立采用ANSYS Workbench进行静力学分析，需要先对压力容器结构进行网格划分，为提高计算精度，保证线性化应力后处理的准确性，对压力容器结构采用全六面体的网格划分，且在厚度方向上划分至少3层的网格。
网格单元类型采用高阶单元类型，在ANSYS 中的单元类型号为Solid186，Solid186单元结构如下图所示，该单元共有20个节点，单元形状为六面体，在六面体的顶点处共有8个节点，在六面体边的中点位置处共有12个节点，合计20个节点。
Solid186可以很好的适用于线性或非线性的有限元仿真分析，同时还支持塑性本构、蠕变本构等一些特殊的非线性材料。
Solid186属于实体单元，实体单元每个节点具有三个平动自由度，分别为UX，UY和UZ。
结构厚度方向上布置多层网格单元，可以很好的分析出结构在厚度方向上的应力变化梯度，提高计算精度[13]。
图2 Solid186单元类型结构图采用workbench自带的Mesh功能对压力容器结构进行网格划分，整体的网格尺寸设置为15mm，厚度方向划分三层网格。
压力容器设计方法对比与应力分类压力容器是一种用来储存或输送高压液体或气体的装置。
设计压力容器时，需要考虑到容器的安全性和可靠性，以避免压力容器在运行过程中发生破裂或泄漏的情况。
在压力容器的设计中，有很多不同的方法和原理可以使用，而应力分类则是对应力分布进行分类的方法。
1. 材料选取：在设计压力容器时，首先需要选取合适的材料。
常用的材料有钢、铝、铜等。
不同的材料具有不同的力学性能和化学性能，因此需要根据容器的使用环境和条件选择合适的材料。
2. 结构设计：压力容器的结构设计包括容器的形状、尺寸和连接方式等。
常见的结构设计包括球形、圆柱形、椭球形等。
在设计时需要考虑容器的强度和刚度，以及容器与其他部分的连接方式。
3. 强度计算：在压力容器设计中，强度计算是非常重要的一步。
强度计算需要考虑到容器内外部的压力、温度和材料的力学性能等因素。
常见的强度计算方法包括静态强度计算、疲劳强度计算和爆破强度计算等。
4. 安全阀设计：安全阀是压力容器的重要组成部分，用于减压和释放过高的压力。
安全阀的设计需要考虑容器的工作压力、流量和温度等因素。
安全阀的选取和校验是保证压力容器安全性的关键。
二、应力分类应力分类是对压力容器中的应力分布进行分类和划分的方法。
常见的应力分类有以下几种：1. 轴向应力和周向应力：轴向应力是指容器内外表面上的拉伸或压缩应力，沿容器的轴向方向作用。
而周向应力是指容器内外表面上的剪切应力，垂直于容器轴向的方向作用。
3. 轴对称应力和非轴对称应力：轴对称应力是指容器在承受内外表面压力时，应力沿容器轴向具有对称性。
而非轴对称应力是指容器在承受内外表面压力时，应力沿容器轴向不具有对称性。
应力分类的目的是为了理解和分析容器中的应力分布情况，从而根据应力的大小和分布来确定容器的设计强度和稳定性。
应力分类也是设计和制造压力容器的基础，可以为容器的强度计算和结构设计提供重要的依据。
压力容器设计方法对比与应力分类【摘要】本文旨在探讨压力容器设计方法对比与应力分类的相关内容。
在对压力容器设计方法和应力分类进行了概述。
接着，在正文部分分别介绍了静态应力分类、动态应力分类、压力容器设计方法比较、有限元分析在压力容器设计中的应用，以及材料选择与应力分类的关系。
结论部分则总结了压力容器设计方法的选择、应力分类对设计的影响，以及未来设计的发展方向。
通过本文的阐述，读者将了解到不同的应力分类方法和设计技术，以及它们在压力容器设计中的重要性和影响，有助于指导未来压力容器设计的发展方向。
【关键词】压力容器、设计方法、应力分类、静态应力、动态应力、有限元分析、材料选择、影响、发展方向。
1. 引言1.1 压力容器设计方法对比与应力分类概述压力容器设计方法对比与应力分类是压力容器设计中非常重要的内容。
在设计压力容器时，必须考虑到不同的设计方法以及容器所受到的各种应力分类。
静态应力分类是指在压力容器内外壁上受力时没有速度或加速度的情况。
静态应力通常是由外部载荷引起的，例如内部压力、外部负载或温度变化。
在设计压力容器时，必须确保静态应力处于允许的范围内，以确保容器的安全性。
动态应力分类是指容器受到速度或加速度影响时的应力情况。
在实际运行中，压力容器可能受到冲击、振动或其他突变载荷的影响，这时容器内外壁将承受动态应力。
设计压力容器时，必须考虑到这些动态应力并采取相应的措施来减轻其影响。
压力容器设计方法比较是指不同的设计方法在设计压力容器时的优缺点和适用范围。
常用的设计方法包括经验方法、解析方法和数值模拟方法等。
不同的设计方法适用于不同的情况，设计人员需要根据具体情况选择合适的方法。
有限元分析在压力容器设计中的应用是指利用有限元分析软件对压力容器进行模拟分析，以了解容器在不同载荷条件下的应力分布和变形情况。
有限元分析可以帮助设计人员更准确地评估容器的安全性，优化设计方案。
材料选择与应力分类的关系是指压力容器所选用的材料对容器受力情况的影响。
JB4732—95钢制压力容器——分析设计标准适用范围浅议张洪林
【期刊名称】《石油规划设计》
【年(卷),期】1997(008)001
【摘要】本文通过美国ＡＳＭＥⅧ（２）标准和我国ＪＮ４７３２－９５标准所规划的设计标准进行综合比较，从安全、经济、合理的角度探讨现实钢制压力容器设计所就采取的设计标准以及适用范围，并提出一些建议供设计参考。
【总页数】2页(P39-40)
【作者】张洪林
【作者单位】中国石油天然气总公司规划设计总院
【正文语种】中文
【中图分类】TH490.21
【相关文献】
1.JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》与GB150.1～150.4-2011《压力容器》的分析及比较 [J], 郜愿锋;张旭;夏金辉;吴久江
2.基于 JB4732—95规范的管板换热器有限元应力分析——“压力容器分析设计系统（ VAS2.0）”使用详解 [J], 魏洪;孙澎涛
3.JB4732《钢制压力容器——分析设计标准》若干问题的说明 [J], 李建国
4.JB4732《钢制压力容器—分析设计标准》若干的说明 [J], 李建国
5.JB／T4732—1995（（钢制压力容器——分析设计标准》（2005年确认）出版发行 [J],
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压力容器设计方法对比与应力分类压力容器是用于贮存或运输气体、液体或蒸汽的设备。
压力容器在化工、石油、航空航天等领域中广泛应用，因此其设计和制造至关重要。
在设计压力容器时，工程师需要考虑材料选择、设计方法和应力分类等许多因素。
本文将对不同的压力容器设计方法进行对比，并介绍常见的应力分类。
一、压力容器设计方法对比1. 牛顿法牛顿法是最简单、最常见的设计方法之一，用于计算压力容器的壁厚。
它基于材料的抗拉强度和设计压力来确定壁厚。
牛顿法适用于一些简单的压力容器设计，但对于复杂的容器来说，往往需要更加精确的方法。
2. ASME标准ASME（美国机械工程师学会）发布的压力容器设计规范是工程师设计压力容器时参考的标准之一。
ASME标准涵盖了压力容器的设计、制造、检验和安全要求，可以确保压力容器的安全性和可靠性。
ASME标准考虑了诸多因素，如材料强度、焊接、腐蚀等，适用于各种不同类型的压力容器。
3. 有限元分析有限元分析是一种先进的设计方法，通过建立复杂的数学模型来模拟压力容器在不同工况下的受力情况。
有限元分析可以更精确地计算应力分布，帮助工程师发现潜在的问题，并进行优化设计。
有限元分析需要借助计算机软件，并且对工程师的要求更高，但可以提供更加精确的设计方案。
4. 材料弹性理论材料弹性理论是一种基于材料力学性质进行压力容器设计的方法。
通过对材料的本构关系和应力应变关系进行分析，可以得到压力容器在不同载荷下的应力和变形情况。
材料弹性理论考虑了材料的非线性特性和弹塑性行为，适用于各种复杂工况下的压力容器设计。
二、应力分类在压力容器的设计和制造过程中，应力是一个非常重要的参数。
应力分类是将应力分为不同类型，并根据不同类型的应力进行分析和设计。
常见的应力分类主要有以下几种：1.轴向应力轴向应力是指垂直于截面的应力，是压力容器中常见的一种应力类型。
轴向应力的大小取决于容器的载荷和几何形状，对容器的稳定性和强度有重要影响。
