低温复合材料气瓶爆破压力的有限元分析与试验研究
基于元ANS的压力容器应力分析报告
压力容器分析报告
目录 1 设计分析依据 0 1.1 设计参数 0 1.2 计算及评定条件 0 1.3 材料性能参数 0 2 结构有限元分析 (1) 2.1 理论基础 (1) 2.2 有限元模型 (1) 2.3 划分网格 (1) 2.4 边界条件 (2) 3 应力分析及评定 (2) 3.1 应力分析 (2) 3.2 应力强度校核 (2) 4 分析结论 (3) 4.1 上封头接头外侧 (4) 4.2 上封头接头内侧 (5) 4.3 上封头壁厚 (7) 4.4 筒体上 (9) 4.5 筒体左 (10) 4.6 下封头接着外侧 (12) 4.7 下封头壁厚 (14)
1 设计分析依据 （1）压力容器安全技术监察规程 （2）JB4732-1995 《钢制压力容器-分析设计标准》-2005确认版 1.1 设计参数 表1 设备基本设计参数 1.2 计算及评定条件 （1）静强度计算条件 表2 设备载荷参数 载荷进行计算，故采用设计载荷进行强度分析结果是偏安全的。 1.3 材料性能参数 材料性能参数见表3，其中弹性模型取自JB4732-95表G-5，泊松比根据JB4732-95的公式（5-1）计算得到，设计应力强度分别根据JB4732-95的表6-2、表6-4、表6-6确定。 表3 材料性能参数性能
2 结构有限元分析 2.1 理论基础 传统的压力容器标准与规范，一般属于“常规设计”，以弹性失效准则为理论基础，由材料力学方法或经验得到较为简单的适合于工程应用的计算公式，求出容器在载荷作用下的最大主应力，将其限制在许用值以内，即可确认容器的壁厚。对容器局部区域的应力、高应力区的应力不做精细计算，以具体的结构形式限制，在计算公式中引入适当的系数或降低许用应力等方法予以控制，这是一种以弹性失效准则为基础，按最大主应力理论，以长期实践经验为依据而建立的一类标准。 塑性理论指出，由于弹性应力分析求得的各类名义应力对结构破坏的危险性是不同的，随着工艺条件的苛刻和容器的大型化，常规设计标准已经不能满足要求，尤其是在应力集中区域。若不考虑应力集中而只按照简化公式进行设计，不是为安全而过分浪费材料就是安全系数不够。基于各方面的考虑，产生了“分析设计”这种理念。采用以极限载荷、安定载荷和疲劳寿命为界限的“塑性失效”与“弹性失效”相结合的“弹塑性失效”准则，要求对容器所需部位的应力做详细的分析，根据产生应力的原因及应力是否有自限性，分为三类共五种，即一次总体薄膜应力( Pm) 、一次局部薄膜应力( Pc) 、一次弯曲应力( Pb) 、二次应力( Q) 和峰值应力( F) 。 对于压力容器的应力分析，重要的是得到应力沿壁厚的分布规律及大小，可采用沿壁厚方向的“校核线”来代替校核截面。而基于弹性力学理论的有限元分析方法，是一种对结构进行离散化后再求解的方法，为了获得所选“校核线”上的应力分布规律及大小，就必须对节点上的应力值进行后处理，即应力分类，根据对所选“校核线”上的应力进行分类，得出各类应力的值，若满足强度要求，则所设计容器是安全的。 按照JB4732-1995进行分析，整个计算采用ANSYS13.0软件，建立有限元模型，对设备进行强度应力分析。 2.2 有限元模型 由于主要关心容器开孔处的应力分布规律及大小，为减少计算量，只取开孔处作为分析对象，且取其中较为关心的大孔进行分析校核。分析设计所用的几何模型如图1所示。在上下封头和筒体之间存在不连续的壁厚，由于差距和影响量较小，此处统一采用上下封头的设计厚度。 图1 压力容器模型 2.3 划分网格 在结构的应力分析中，采用ANSYS13.0中的solid187单元进行六面体划分，如图2所示。图3~图5
复合材料压缩天然气车用气瓶
复合材料压缩天然气车用气瓶 复合材料压缩天然气车用气瓶 1、项目背景 1.1 CNG气瓶介绍 压缩天然气（CNG－pressed Natural Gas） 作为汽车动力源已有几十年历史。作为CNG储存容器的气瓶是CNG动力的关键部。 1.1.1CNG气瓶使用要求 CNG气瓶的使用条在CNG容器的标准中都有明确规定：CNG气瓶使用寿命不超过20年；CNG气瓶的工作压力：车用气瓶为 20MPa，站用瓶为25MPa。设计安全系数为2.25～3.0。其设计的使用温度为15℃。由于环境温度的变化，当温度升高时，允许其工作压力达到125%；气体压力循环的最大数目为750～1000次/年。汽车运行时的外部环境温度可在-40℃～+82℃之间变化，容器内所包含的气体温度不超过57℃。 按NGV的要求，压缩天然气的杂质和其它有害气体含量的规定为：H2S和硫化物的分压最大为344.5Pa，或者H2S的含量小于20Ppm，不合有甲醇；水蒸气含量为：在车辆工作的特定的地理位
置，压缩天然气的气体压力下，燃料罐内无水蒸气冷凝发生。美国消防协会规定，在站用瓶的储气条下，水蒸气含量为16mg/m3（15℃，15MPa），并规定CO2的分压为0.048MPa。 1.1.2 CNG气瓶的资质认证 CNG气瓶的资质认证试验用于证明气瓶的设计在其使用寿命范围内是否是安全的。对于每个新设计的气瓶要求进行内容广泛的试验过程和试验项目；但是为了修正已有的气瓶设计，则可采用简化的试验运行。资质认证试验的具体试验项目如下：（1）水爆试验：该项试验主要用于验证各类容器的设计是否基本正确，对于钢质气瓶，试验其安全系数的大小是否与设计的一致；对于纤维复合材料增强的各类气瓶，还将验证其增强复合材料的应力比。 （2）室温循环试验：该项试验主要用于证实CNG容器或内衬满足其使用寿命要求而不发生泄漏，同时也为了证实气瓶是否具有安全破坏的特征，即在破裂前发生泄漏。 （3）环境循环试验：该项试验主要用于检验CNG容器或内衬是否可以承受在使用条下可能遇到的各种流体如酸、碱等溶液的侵害；酸性溶液对玻璃纤维和芳纶纤维增强的复合材料性能具有明显的影响，其它液体也会侵蚀增强纤维和树脂基体；压力循环将会促进基体树脂的裂纹张开：从而有助于流体溶入复合材料层
最新压力容器爆破实验
压力容器爆破实验
实验五压力容器爆破实验 一、实验目的 1、初步掌握压力容器整体爆破的实验方法及装置；观察并分析实验过程中所出现的各种现象； 2、测定容器的整体屈服压力并与理论计算值进行比较； 3、对容器的爆破口及断口做出初步的宏观分析； 4、对爆破容器的性能进行评价的初步训练。 二、实验意义 整体构件爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一个综合性实验方法，是考核构件材料的各项机械性能，结构设计的合理性，安全储备以及其它方面性能的直观性很强的实验方法。 有以下几个方面的应用： 1、定型：新设计压力容器的选材、结构及制造工艺合理性验证。 这也包括新产品的试制，材料更新，结构型式改变以及制造工艺更动时为确保产品质量而进行的实验。 2、质量监控：对已定型的压力容器，为了监控在生产中由于生产工艺的波动等因素而引起的质量波动所进行的实验，模具的变形，热处理炉温的波动，原材料质量波动以及焊接工艺条件的波动等都能引起压力容器产品质量的波动。 3、科研及其它用途的评定性实验。 压力容器爆破实验属于破坏性实验，耗费较高。因此确定是否需要进行这类实验时要慎重考虑。 三、实验方法及原理 压力容器的爆破实验分模拟构件爆破实验和产品抽样实验两种： 1、模拟构件的爆破实验；按照一定的模拟条件制造模拟构件，进行爆破实验，以推断实际容器的爆破性能，此法多用于研究、制造费用高的单件重要容器。此法的关键是建立准确的模拟条件。 2、产品抽样实验：从一定数量的产品中随机抽取若干只进行爆破实验。此法适用于成本相对比较低的大批量生产容器。 整个实验过程是由压力源向容器内注入压力介质直至容器爆破。压力介质可为气体或液体两种。由于气压爆破所释放的能量比液压爆破所释放的能量大得多，相对而言气压爆破比较危险，因此一般都采用液压爆破，但即使用液压爆破，仍有一定的危险性，需要安全防护措施，以保证人员及设备的安全。 在爆破实验过程中，随着容器内压力的增高，容器经历弹性变形阶段，进而出现局部屈服、整体屈服、材料硬化、容器过度变形直至爆破失效。为了表征容器爆破实验过程中各阶段的变化规律，可用压力～进水量、压力～升压时间、压力～筒体直径变化量等曲线进行描述，这些参数可借助于压力表，水位计等在实
第二章 压电复合材料有限元分析方法 (恢复)
第二章压电复合材料有限元分析方法 2.1 1—3型压电复合材料常用的研究方法 第一、理论研究，包括利用细观力学和仿真软件进行数值分析的方法。人们对1-3型压电复合材料宏观等效特征参数进行研究时，从不同角度出发采用了形式多样的模型和理论，其中夹杂理论和均匀场理论具有代表性。夹杂理论的思想是，从细观力学出发，将1-3形压电复合材料的代表性体积单元（胞体）作为夹杂处理。求解过程中，使用的最著名的两个模型为：Dilute模型和Mori-Tanaka模型。夹杂理论的优点是其解析解能较好地反映材料的真实状况，解精度较高；缺点是其解题和计算过程烦琐，有时方程只能用数值方法求解。均匀场理论的思想是基于均匀场理论和混合定律，同时借助1-3型压电复合材料的细观力学模型导出其宏观等效特征参数。其基本的研究思路是：假设组成复合材料的每一相中力场和电场均匀分布，结合材料的本构方程得到1-3型压电复合材料的等效特征参数。Smith，Auld采用此理论研究了1-3型压电柱复合材料的弹性常数、电场、密度等等效特征参数。Gordon，John采用此理论研究了机电耦合系数、耗损因子、电学品质因子等等效特征参数。Bent, Hagood和Yoshikawa等基于此理论对交叉指形电极压电元件等效特征参数进行了研究。均匀场理论优点在于物理模型简单，物理概念清晰，计算也不复杂，并具有相当的精度和可靠性；不足在于其假设妨碍了两相分界面上的协调性。有限元作为一种广泛应用于解决实际问题的数值分析方法，将其引入压电复合材料研究中具有重要的意义。John，Gordon等用有限元方法分析了1-3型压电柱复合材料中压电柱为方形柱、圆形柱、二棱柱时的力电耦合系数及其波速特性，得到了压电柱在几何界面不同的情况下的等效力电耦合系数及等效波速曲线。 第二、实验研究。Helen，Gordon等对1-3型压电复合材料的宏观等效特征参数进行了理论和实验研究，结果表明两者符合良好；LVBT等运用了1-3型压电复合材料进行了声学方面的控制取得了良好的效果；John，Bent等对压电纤维复合材料的性能进行了深入的研究，结果显示压电纤维复合材料在高电场、大外载荷环境下具有优良的传感和作动性能。参数辨识研究是试验研究中重要的一种方法，基本思路是：分析1-3型压电纤维复合材料的响应特性，从中得到其等效宏观的模态和弹性波的传播特性参数。Guraja，Walter等采用的就是这种方法，他们研究了1-3型压电纤维复合材料薄板、厚板、变截面板的响应特性，得到了其相应的声波传播速度c，频率f,机械品质因素Q等参数的表达式，为1-3型压电纤维复合材料在超声波方面的应用提供了依据。 综合对比以上的研究方法，夹杂理论得出的结果比较接近实际结果，但是计算烦琐，而且对于高体积百分比的复合材料其计算结果跟实际相差较大；均匀场理论计算较为简单，但是模糊了两相材料之间的界面作用；实验研究方法是最接近实际的一种方法，但是由于实验条件、测试技术等一系列因素的制约使其不能广泛应用十实际中。由于交叉指形电极压电复合材料的复杂性，利用上面提到的夹杂理论和均匀场理论的方法，很难得到压电元件整体模型的性能状况。而数值研究有限元法，利用先进的分析软件ANSYS进行压电复合材料性能分析，可以超越目前现有的生产工艺和测试技术水平得到比较准确的分析结果，又可以减小压电元件的设计周期，减少实验制作压电元件的材料浪费和设备损耗。 2.2 有限元分析方法概述 有限元法（又称为有限单元法或有限元素法）是利用计算机进行数值模拟分析的方法。诞生于20世纪50年代初，最初只应用于力学领域中，现在广泛应用于结构、热、流体、电磁、声学等学科的设计分析及优化，有限元计算结果已成为各类工业产品设计和性能分析的
梁结构应力分布ANSYS分析汇总
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 先进制造及模具设计制造实验 梁结构应力分布ANSYS分析 学院名称：机械工程学院 专业班级：研1402 学生姓名：XX 学生学号：S1403062 2015年5 月
梁结构应力分布ANSYS分析 （XX，S1403062，江苏大学） 摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。首先是建立梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论，输出各种图像供设计时参考。通过本论文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。 关键词：梁结构；应力状态；有限元分析；梁结构模型。 Beam structure stress distribution of ANSYS analysis （Dingrui, S1403062, Jiangsu university） Abstract: This article is typically introduced how to use the finite element analysis tool to analyze the stress of beam structure under static state distribution. We follow the beam structure finite element analysis method, established the finite element analysis of a complete process. Is good beam structure model is established first, and then to carry on the grid, then for constraint and load, calculated the final conclusion, the output of images for design reference. In this article, we have the role of the finite element method in modern engineering structural design, use method has a preliminary understanding. Key words: beam structure; Stress state; The finite element analysis; Beam structure model. 1引言 在现代机械工程设计中，梁是运用得比较多的一种结构。梁结构简单，当是受到复杂外力、力矩作用时，可以手动计算应力情况。手动计算虽然方法简单，但计算量大，不容易保证准确性。相比而言，有限元分析方法借助计算机，计算精度高，
压力容器爆破实验
压力容器爆破实验 一、实验目的 1．观察高压容器爆破过程的弹性、屈服、强化和破裂等阶段。 2．测定容器整体屈服压力与爆破压力并与理论计算值进行比较。 3．观察破口形状，分析开裂过程。 二、基本原理及实验内容 （一）实验原理 压力容器爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一种直观性很强的综合实验方法。通过爆破实验可以考核结构材料的各项机械性能、结构设计的合理性、可靠性及安全储备和其它方面性能。 塑性材料制造的压力容器在逐渐增大的载荷作用下，会经历从弹性变形到塑性变形直至爆破的过程。 1．屈服压力值的理论计算： （1） 屈服压力 221 3K K p s s -=σ （2） 全始屈服压力（材料为理想弹塑性） K p s so ln 32 σ= 2．爆破压力值的理论计算： 承受内压的高压筒体，其爆破压力计算方法有如下几种： （1） Faupel 公式： K p b s s b ln )2(32 σσσ-= （2） 中径公式： 1 12=-=K K p b b σ （3） 最大主应力理论 b b K K p σ)1 1(22+-=
（4） 最大线应变理论 b b K K p σ)4 .03.11(22+-= （5） 最大剪应力理论 b b K K p σ)21(22-= （6） 最大变形能理论 b b K K p σ)31( 22-= 在已知材料机械性能（屈服极限和强度极限）的条件下，压力容器在爆破过程中的屈服压力和爆破压力，可以应用不同失效准则的理论公式进行估算，采用最有代表性的是福贝尔（Faupel ）公式，如式（3-1）所示。 （3-1） 式中 s σ ——容器材料的屈服极限， MPa ； b σ ——容器材料的强度极限， MPa ； K ——容器外径与内径之 比。 3．爆破试验原理过程： 塑性材料制造的压力容器的爆破过程如图一所示，在弹性变形阶段（OA 线段），器壁应力较小，产生弹性变形，内压与容积变化量成 正比，随着压力的增大，应力和变形不断增加；到A 点 时容器内表面开始屈服，与A 点对应的压力为初始屈 服压力s p ；在弹塑性变形阶段（AC 线段），随着内 压的继续提高，材料从内壁向外壁屈服，此时，一方 面因塑性变形而使材料强化导致承压能力提高，另一 图1 压力与流量变化的关系 K p b s s b ln )2(32σσσ-=
系统压力测试报告
xx压力测试报告 编写部门：软件测试部 编写地址：xx项目现场 编写时间：2017年8月 目录 一、引言 .............................................................. 错误!未定义书签。 1.测试目的............................................................ 错误!未定义书签。 2.术语说明............................................................ 错误!未定义书签。 二、系统环境 .......................................................... 错误!未定义书签。 三、测试场景设计....................................................... 错误!未定义书签。 1.测试场景说明........................................................ 错误!未定义书签。 2.并发响应情况........................................................ 错误!未定义书签。
四、测试结果概要信息................................................... 错误!未定义书签。 1．虚拟用户增加、减少趋势图........................................ 错误!未定义书签。 2．每秒点击量结果图 ............................................... 错误!未定义书签。 3．系统吞吐量结果图 ............................................... 错误!未定义书签。 4．事物汇总结果图 ................................................. 错误!未定义书签。 5．事物平均响应时间结果图 ......................................... 错误!未定义书签。 五、测试结果总结：..................................................... 错误!未定义书签。
压力容器爆破实验
实验五压力容器爆破实验 一、实验目的 1、初步掌握压力容器整体爆破的实验方法及装置；观察并分析实验过程中所出现的各种现象； 2、测定容器的整体屈服压力并与理论计算值进行比较； 3、对容器的爆破口及断口做出初步的宏观分析； 4、对爆破容器的性能进行评价的初步训练。 二、实验意义 整体构件爆破实验是压力容器研究、设计、制造中的一个综合性实验方法，是考核构件材料的各项机械性能，结构设计的合理性，安全储备以及其它方面性能的直观性很强的实验方法。 有以下几个方面的应用： 1、定型：新设计压力容器的选材、结构及制造工艺合理性验证。 这也包括新产品的试制，材料更新，结构型式改变以及制造工艺更动时为确保产品质量而进行的实验。 2、质量监控：对已定型的压力容器，为了监控在生产中由于生产工艺的波动等因素而引起的质量波动所进行的实验，模具的变形，热处理炉温的波动，原材料质量波动以及焊接工艺条件的波动等都能引起压力容器产品质量的波动。 3、科研及其它用途的评定性实验。 压力容器爆破实验属于破坏性实验，耗费较高。因此确定是否需要进行这类实验时要慎 重考虑。 三、实验方法及原理 压力容器的爆破实验分模拟构件爆破实验和产品抽样实验两种： 1、模拟构件的爆破实验；按照一定的模拟条件制造模拟构件，进行爆破实验，以推断实际容器的爆破性能，此法多用于研究、制造费用高的单件重要容器。此法的关键是建立准确的模拟条件。 2、产品抽样实验：从一定数量的产品中随机抽取若干只进行爆破实验。此法适用于成本相对比较低的大批量生产容器。 整个实验过程是由压力源向容器内注入压力介质直至容器爆破。压力介质可为气体或液体两种。由于气压爆破所释放的能量比液压爆破所释放的能量大得多，相对而言气压爆破比较危险，因此一般都采用液压爆破，但即使用液压爆破，仍有一定的危险性，需要安全防护措施，以保证人员及设备的安全。 在爆破实验过程中，随着容器内压力的增高，容器经历弹性变形阶段，进而出现局部屈服、整体屈服、材料硬化、容器过度变形直至爆破失效。为了表征容器爆破实验过程中各阶段的变化规律，可用压力～进水量、压力～升压时间、压力～筒体直径变化量等曲线进行描述，这些参数可借助于压力表，水位计等在实验中测得。图5-1即为钢质无缝气瓶爆破实验中
压力容器及有限元分析-2
ASME压力容器及其有限元分析 压力容器，英文：pressure vessel，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。贮运容器、反应容器、换热容器和分离容器均属压力容器。 压力容器的用途十分广泛。它是在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器一般由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔和接管、支座等六大部分构成容器本体。此外，还配有安全装置、表计及完全不同生产工艺作用的内件。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。 ASME压力容器设计意味着计算方法是按ASME第8卷中的规则和计算方法进行设计和计算，不一定要选用ASME材料，除非和客户签订的技术协议里特别注明需要使用ASME 材料，容器的管路当然也是要按ASME的要求。 由于产品的安全性和经济性的要求，有限元分析应用需求是最广泛的。根据标准的要求，设计者可以借助有限元来解决容器的结构强度、稳定性及寿命（疲劳）的设计问题。 压力容器的主要特点 结构形式： 压力容器主要的结构形式为回转壳，当然最典型的是柱壳（常称为筒体）和球壳（球罐和封头等）。常见的结构主要特点是：开孔、支撑、加强构件等；壳体的厚度远小于壳体的曲率半径；结构不规则；异种材料连接等。 根据其结构形式的主要特点和用途还可以进一部分类为：塔式容器、卧式容器、换热器、球罐等。 载荷形式： 1) 压力：这是最重要的载荷形式，包括内压和外压； 2) 热载荷：主要是由于温度梯度引起来的热应力； 3) 力和力矩：设备管道传给设备的外力，附加载荷等 4) 地震：设备的地震也是必须考虑的问题； 5) 风载荷：对于一些塔式容器和球罐，风载荷也是主要考虑的载荷； 6) 雪载荷：对我国北方地区的室外容器；
金属管静压爆破试验台
金属管静压爆破试验台 一、静压爆破试验台主要参数 1.爆破设备动力源，空气范围：0.2-0.8MPa，流量0.3-1立方/分 钟 2.爆破试验压力：0-1000bar 3.测试工位数量：1 4.爆破试验台压力精度：0.01Mpa 5.爆破试验介质：水、油、乳化液 6.试验介质温度范围：常温 7.爆破台控制方式：手动按钮控制，全自动控制 8.试验曲线：思明特采集软件自动采集压力数值，实时显示 9.测试报告：试验台具有爆破试验的报告自动打印功能 二、产品概况 金属管静压爆破试验台最大加压压力100Mpa，采用计算机控制，可自行设定试验压力与试验次数，达到试验次数，自动停机并报警提示。广泛应用于工厂、建筑工程质量检测站、产品质量检验所、科研院校等各种管材的生产检验、开发研究等领域。试验介质为水，可重复利用本试验台用于测定各种金属管、压力容器长期耐静压时间和瞬时爆破压力。 金属管材耐压爆破试验 钢管水压爆破试验
铜管水压耐压试验 压力容器瞬时爆破压力试验 三、产品特点 1.温度控制范围宽：可做常温试验也可做高温试验 2.水箱采用全不锈钢不易生锈，且保温性能好 3.试验数据和曲线参数实时显示、自动保存试验结果，并任意打印试验报表 4.试验压力无级可调，泄压安全保护，自动停机报警功能 5.试验过程中，可以自动进行压力补偿 四、售后 在为期一年的设备保修期内，发生设备故障，24小时内拿出解决方案，必要时48小时内到达现场解决问题（人力不可抗拒的因素除外）。保修期内任何零部件均免费更换。
保修期到期之日，供方派人来需方现场免费检查、维护和保养一次。在设备保修期结束以后，继续提供技术支持及售后服务。 设备软件终身免费升级。
管道系统压力测试报告(精)
管道系统压力测试报告 测试日期：2011年10月10日 一、试压、试漏工作的意义 试压、试漏是一项重要工作，必须严格认真完成。易燃、易爆、有毒介质的泄漏将危害工厂的安全生产和工作人员的生命安全。 二、试压、试漏前应具备的条件 1. 试验范围内管道安装工程除涂漆、绝热外，已按设计图纸全部完成，安装质量符合有关规定。 2. 焊缝和其它待试验部分尚未涂漆和绝热。 3. 试验用压力表已经校验，其精度不得低于1?6级，表的满刻度值应为被测最大压力的1?5～2?0倍，压力表不得少于6块。 4. 待测管道与无关系统已用盲板或采用其它方式隔开。 5. 待测管道上的安全阀、仪表元件等己经拆下或加以隔离。 三、试压、试漏前应准备的工具 准备好试压、试漏所用的无油干燥压缩空气或干燥的氮气，以及准备肥皂水、刷子(油漆刷即可、吸耳球等试气密工具若干。 1、无油干燥压缩空气或干燥的氮气， 2、洗衣粉（洗洁精） 3、没有用过的油漆刷，吸耳球 4、盛水用的盆子
5、做标志明示牌用的小牌若干，记号笔 6、临时压力表 （1）气压强度实验 使压力缓慢升高。至试验压力的50%时停止进气。检查，若无泄露及管道变形，进入下一步。 1. 继续按实验压力的10%逐渐升至实验压力，每一级稳压3min ，检查。（要求同上） 2. 达到实验压力后，稳定5min ，以无明显泄露，目测无变形为合格。 （2）气密性实验 1. 将压力升至试验压力的1／3时，用肥皂水涂抹所有的管道连接处、设备密封口、管道焊缝和螺纹接头处。 2. 开关前、后压力相等的手动截止阀2～3次，重复检查阀门的阀杆和填料压盖处。 3. 开关所有调节阀3～4次，重复检查调节阀的阀杆和填料压盖处。 4. 开关前、后压力相等的程控阀5～6次，重复检查阀门的阀杆和填料压盖处，同时检查程控阀整个行程所用的时间（应当在规定值范围内）和程控阀的动作是否与程序一致。 5. 装置试压、试漏过程中必须做好记录，记录好所有气体泄漏处。 6. 在压力≤0?25MPa 设备和管路上，发现小量气体泄漏允许小心地带压处理，较大的泄漏必须泄压处理。 7. 在压力≥0?25MPa 设备和管路上，发现气体泄漏必须泄压处理。
压力容器ansys有限元分析设计实例
ANSYS 应力分析报告Stress Analysis Report 学生姓名 学号 任课教师 导师
目录 一. 设计分析依据 (2) 1.1 设计参数 (2) 1.2 计算及评定条件 (2) 二. 结构壁厚计算 (3) 三. 结构有限元分析 (4) 3.1 有限元模型 (5) 3.2 单元选择 (5) 3.3 边界条件 (6) 四. 应力分析及评定 (7) 4.1 应力分析 (7) 4.2 应力强度校核 (8) 4.3疲劳分析校核 (11) 五. 分析结论 (11) 附录1设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(A) (12) 附录2设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(B) (13) 附录3设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(C) (14) 附录4设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(D) (16) 附录5设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(E) (17) 附录6设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(F) (19) 附录7设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(G) (20) 附录8设计载荷作用下结构应力沿路径线性化结果(H) (21)
一. 设计分析依据 （1）《压力容器安全技术监察规程》 （2）JB4732-1995《钢制压力容器——分析设计标准》（2005确认版） 1.1 设计参数 表1 设备基本设计参数 1.2 计算及评定条件 (1) 静强度计算条件 表2 设备载荷参数
注：在计算包括二次应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行计算，本报告中分别选用设计载荷进行进行计算，故采用设计载荷进行强度分析结果是偏安全的。 (2) 材料性能参数 材料性能参数见表3，其中弹性模量取自JB4732-95表G-5，泊松比根据JB4732-95的公式（5-1）计算得到，设计应力强度分别根据JB4732-95的表6-2和表6-6确定。 表3 材料性能参数性能 (3) 疲劳计算条件 此设备接管a 、c 上存在弯矩，接管载荷数据如表4所示。 表4 接管载荷数据表 二. 结构壁厚计算 按照静载荷条件，根据JB4732-95第七章（公式与图号均为标准中的编号）确定设备各元件壁厚，因介质密度较小，不考虑介质静压，同时忽略设备自重。 1.筒体厚度 因P c =2.97MPa<0.4KS m =0.4×1×134.8=53.92MPa ，故选用JB4732-95公式（7-1）计算筒体厚度： 计算厚度： c m i c P KS D P -=2δ=97 .28.134********.2-???=44.56mm
第二章 有限元法及其软件ANSYS在压电复合材料分析中的应用
第二章有限元法及其软件ANSYS在压电复合材料分析中的应用2.1 有限元法概述 在工程技术领域中有许多力学问题和场问题，例如固体力学中的应力应变场和位移场分析以及电磁学中的电磁场分析、振动模态分析等，都可以看作是在一定的边界条件下求解其基本微分方程的问题。虽然人们已经建立了它们的基本方程和边界条件，但只有少数简单的问题才能求出其解析解。。对于那些数学方程比较复杂，物力边界形状又不规则，承受任意载荷的问题，采用解析法求解在数学上往往会遇到难于克服的困难。通常对于这类问题，往往采用各种行之有效的数值计算方法来获得工程需要的数值解，比如有限元法。 有限元法的基本思想最早出现在20世纪40年代初 期，但是直到1960年，美国的Clough.R.W在一篇论文 中首次使用“有限元法”这个名词。在20世纪60年代 末70年代初，有限元法在理论上已基本成熟，并开始 出现商业化的有限元分析软件，如ANSYS等。 有限元发的基本思想是将连续的结构离散成有限 个单元，并在每一个单元中设定有限个节点，将连续体 看作是只在节点处相连接的一组单元的集合体；同时选 定场函数的节点值作为基本未知量，并在每一个单元中 假设一近似插值函数以表示单元中场函数的分布规律； 进而利用力学中某些变分原理去建立节点未知量的有 限元法方程，从而将一个连续域中的无限自由度问 题化为离散域中的有限自由度问题。一经求解就可以利 用解得的节点值和设定的插值函数确定单元上以致整 个集合体上的场函数。有限元求解程序的内部过程如图 2-1所示。 2.2 压电复合材料的有限元分析方法 传统上我们一般采用常用的细观力学方法分析压电复合材料的有效性能，主要目的是建立材料的宏观有效性能，包括弹性、压电和介电性能，与细观结构的定量关系，以指导材料的设计和制造。但是对于一般的细观力学方法来说，例如Dilute模型，自洽方法，Mori-Tanaka 模型和微分方法等，其建立起来的力学模型中涉及了大量复杂的积分和微分公式，用普通的解析法一般无法准确的求出正确解。例如Dunn和Taya使用常用的细观力学模型自洽方法，Mori-Tanaka模型和微分方法对压电复合材料的压电系数进行了预报，并与实验数据进行比较。结果表明：除了体积分数较小时，这些方法给出了比较接近的数值结果；但是当体积分数较大时，其数值结果就跟实验结果有很大的差别。 而压电复合材料作为两种和两种以上组成的宏观非均匀材料可以用合适的具有某种周期分布的微结构材料来表示，这样针对某一周期的非均匀材料单元，利用通常的有限元及边界元方法，可以数值上求得纤维、基体及界面处的应力分布，在此基础上可以预报复合材料的有效性能。这弥补了应用常规细观力学方法无法预报纤维或高体积分数及具有复杂微分结构材料等情况的不足。 2.2.1 基本耦合公式 压电线性理论的基本耦合公式（Tiersten，1969）如下：
爆破试验工艺规程
爆破试验工艺规程 Q2/TXY18-Ⅰ-2007 1、总则 本规程规定了钢制简单压力容器产品（储气罐）爆破试验的试验工艺及相关的基本要求。 2、职责 质检科负责简单压力容器的爆破试验管理，生产科、技术科、车间配合。 3、一般规定 制造完工的简单压力容器应按照图样规定的要求进行爆破试验。试验工艺及程序、要求应按照本规定或压力试验工序过程卡进行。 试验方法和试验压力 3.2.1试验方法和试验压力应按照图样规定的要求进行，当某方法和试验压力时，应取得原设计单位的同意和相应的证明文件。 3.2.2爆破试验的压力应符合图样和《简规》的要求。 试验介质 爆破试验用介质应采用洁净水。 压力表 3.4.1试压所用的压力表必须与试压介质相适应，试压系统中至少采用2个量程相同并经校验合格且在有效期内的压力表，安装在容器顶部便于观察的位置。 3.4.2压力表的量程宜为试验压力的2倍左右，其精度不得低于级，直
径不于400㎜的简单压力容器，表盘直径应当大于等于40㎜。 试压设备和工装 3.5.1试压设备的能力应能满足容器爆破试验的要求。 3.5.2试压用的工装（阀门、法兰、螺栓、盲板等）必须与压力容器的试验压力相适应。 3.5.3试压系统管线必须采用无缝钢管焊接而成，不应采用丝扣连接。 4、压力试验前的准备工作 压力试验前容器所有组装、焊接及相应的检验工作已完成并经联合检查确认。 试压系统连接完毕，试压设备准备就位，压力表、环境温度经检查符合要求，安全防护措施已落实。 5、试验方法及要求 将容器放至试压场地，底部垫平（200～500㎜高），位置摆放考虑排污口能将容器内水排尽。 将容器与试压系统连接。 打开顶部排气口阀门后，打开上水阀门上水至水从排气口流出后关闭上水阀门和排气口阀门，试验过程中应保持容器观察表面干燥。 爆破试验在温室下进行，加压速率不应当超过s。 当容器壁温与水温接近时，开启试压设备，让压力缓慢上升至5倍设计压力，保压时间不小于5分钟，确认无泄漏后卸压到压力为零，测量中部周长，再缓慢加压直至容器爆破。 如发现有渗漏，应卸压后进行修补或处理，修补或处理后重新试压。
接口压力测试报告
接口压力测试报告文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
性能测试报告 （****接口服务系统） 2016年12月22日 目录 1.测试目的、范围 . 测试目的 本次性能测试的目的是检测****接口服务系统的性能情况。即：为了系统上线后能够稳定运行，有必要在上线前对核心业务场景的压力情况有充分了解。因此，希望在模拟生产环境的情况下，模拟上线后的用户并发数，对系统核心业务进行压力测试，收集相应的系统参数，并最终作为上线的依据。编写本方案的目的是指导本次性能测试有序的进行，相关人员了解本次性能测试。 . 测试指标范围 本次性能测试需要获得的性能指标如下所列：
系统的响应时间。 系统可支持的并发用户数量。 2.测试环境 模拟客户使用环境（最好模拟客户实际使用的配置环境）。具体如下：. 测试环境 硬件环境： 应用服务器数量：1台 配置：4核心8G内存 数据库服务器数量：1台 配置：16核心40G内存 测试客户端数量：1台 配置：双核心8G内存 软件环境： 操作系统：Windows 7 数据库： Oracle 10g . 测试工具 Loadrunner11 Xshell 3.测试功能点 本次测试****接口访问时的响应时间及并发量瓶颈。 4.准备工作 1)测试功能点全部通过功能测试，确保功能上没有问题；
2)准备测试环境服务器： 3)准备测试客户机，机器安装Loadrunner11； 4)对于测试功能点，事先录制好相应的测试脚本，包括参数化、关联等，准备好测试数据，脚本能够成功的回放，保证在测试的时候能够顺利的运行； 5)创建测试场景，并配置好每个场景的设置； 6)测试过程中保存好脚本和分析结果。 5.测试用例及结果 本次主要测试访问接口时接口服务所能承受的压力，测试接口无需登录，直接访问即可，因此不存在同一用户与不同用户访问的差异。 由下表测试结果可看出当并发数增大时，响应时间逐渐增大，服务器所受压力也逐渐增大。 本次测试环境数据库最大线程为600。当并发数大于500时，测试环境服务器CPU使用率溢出，测试过程中报出错误数过多。主要错误类型为：；。经过和开发沟通，解决了27740类型的BUG，但并发数为600时仍有过多超时错误。 当并发数设为500时，运行过程中仍然出现了2个错误，但是在整个操作中占比小于%。 具体测试数据如下：
压力容器的发展趋势
压力容器的发展趋势 一、前言 压力容器基本都是在承压状态下工作，并且所处理的介质多为高温或易燃易爆，危险性极高，因此世界各国均将压力容器作为特种设备予以强制性管理。压力容器的类型和功能也随应用场合的不同而随之变化，其整个设计，制造和使用过程涉及冶金、结构设计、机加工、焊接、热处理、无损检测，自动化等专业技术门类。因此，压力容器的技术发展是在建立在各专业技术综合发展的基础之上。 二、压力容器本体的发展方向： 随着国际经济，技术的贸易交流日渐加强和压力容器的设计，制造及使用管理的成熟化，国内外压力容器的发展逐渐呈现出以下几个方向： 1、通用化与标准化： 压力容器通用化和标准化已成为不可逆转的趋势之一。这是因为通用化与标准化也就意味着互换性的提高，这不仅有利于压力容器使用单位日常维护与后勤保障，而且能够最大限度地减少设计和制造成本。同时，对于像我们这样的出口大国，标准化也意味着获得了走向国际的通行证。从世界范围内的压力容器出口大国的实践分析可以看出，国际化的工程公司可以带动本国的压力容器行业的发展和标准的国际化认可，从而获得更大的国际发言权和丰厚的经济利润。 2，特殊化与专业化： 通用化与标准化虽然有许多优点，但在这类压力容器只能用在一些普通场合，在具有特殊要求的工作环境下必须使用具有特殊功能的压力容器。如核反应容器，水晶加工容器和火箭燃料箱等就要求压力容器必须具备极强的耐腐蚀，耐高压和耐高温能力。正是这些特殊的需求促使压力容器向着特殊化与专业化的方向不断地发展和进步。 （1）超高压容器：它是指工作压力大于或等于100MP的容器，这类容器在乙烯的聚合，人工水晶的制造等方面已经得到了广泛应用。但其依然存在着制造成本高昂和安全性不够理想的问题。现在随着新型材料出现和冶金业的发展超高压容器的耐压能力和强度极限也在逐步提升，这都将促使超高压容器进一步发展。 （2）高温压力容器：所谓高温﹐通常是指壁温超过容器材料的蠕变起始温度(对于一般钢材约为350℃)。火力发电站的锅炉汽包﹑煤转化反应器﹐某些堆型(高温气冷堆和增殖反应堆)核电站的反应堆压力容器等﹐都是高温压力容器。高温压力容器因材料的蠕变会产生形状和尺寸的缓慢变化。材料在高温的长期作用下﹐其持久强度较短时抗拉强度低得多。因此选择材料的主要依据是高温持久强度和耐腐蚀性。高温压力容器的应力分析比较复杂﹐求理论解相当困难。现代实践表明﹐采用有限元法分析是切实可行的。如果容器承受交变载荷(例如反复升压和降压)﹐还应考虑疲劳(见疲劳强度设计)和蠕变的交互作用。
复合材料结构三维有限元分析的材料参数(精)
2010年7月第36卷第7期 北京航空航天大学学报 J o u r n a l o fB e i j i n g U n i v e r s i t y o fA e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s J u l y 2010V o l . 36 No . 7 收稿日期:2009-05-15 基金项目:国家自然科学基金资助项目(10902004 作者简介:赵丽滨(1976- , 女, 副教授, 黑龙江肇东人, l b z h a o @b u a a . e d u . c n . 复合材料结构三维有限元分析的材料参数 赵丽滨秦田亮李嘉玺 (北京航空航天大学宇航学院, 北京100191 付月 (北京航空航天大学航空科学与工程学院, 北京100191 摘要:在调研现有文献复合材料结构三维数值分析中材料参数的基础上, 阐述了基于单层板材料性能数据建立复合材料三维材料参数的方法. 通过对复合材料π接头结构的三维数值模拟和试验, 研究了三维材料参数中不确定参数对结构刚度预测的影响; 分别采用三维修正的最大应力准则二最大应变准则二蔡-胡准则和H a s h i n 准则评价π接头的初始破坏, 结合试验数据, 研究不同失效准则对复合材料π接头结构的适用范围以及材料参数对初始破坏强度预测的影响. 研究工作
可为一般层合复合材料结构的三维建模提供参考, 并为深入理解复合材料π接头结构力学性能二准确预测其破坏强度提供理论支持. 关键词:复合材料; 胶接接头; 参数研究; 强度中图分类号:V214; V229+. 9 文献标识码:A 文章编号:1001-5965(2010 07-0789-05 M a t e r i a l p a r a m e t e r s i n 3D f i n i t ee l e m e n t a n a l y s i s o f c o m p o s i t e s t r u c t u r e Z h a oL i b i n Qi nT i a n l i a n g Li J i a x i (S c h o o l o fA s t r o n a u t i c s , B e i j i n g U n i v e r s i t y o fA e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s , B e i j i n g 1 00191, C h i n a F uY u e (S c h o o l o fA e r o n a u t i c S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g , B e i j i n g U n i v e r s i t y o fA e r o n a u t i c s a n dA s t r o n a u t i c s , B e i j i n g 1 00191, C h i n a A b s t r a c t :T h e m e t h o dt od e t e r m i n e3Dc o m p o s i t e m a t e r i a l p r o p e r t i e sb y m e a n so fe n g i n e e r i n g c o n s t a n t s o f c o m p o s i t e l a m i n aw a s s u mm a r i z e db y i n v e s t i g a t i n g l o t s o f e x i s t e d l i t e r a t u r e s . T h e e f f e c t o f u n c e r t a i nv a r i a b l e s i n m a t e r i a l p a r a m e t e r su p o nt h e s t i f f n e s s p r e d i c t i o nw a s r e s e a r c h e db y 3Dn u -m e r i c a l s i m u l a t i o n a n d t h e c o r r e s p o n d i n g e x p e r i m e n t s o f c o m p o s i t e πj o i n t s t r u c t u r e . F u r t h e r , t h e i n i -t i a l f a i l u r eo f c o m p o s i t eπ j o i n t s t r u c t u r ew a sa s s e s s e db y t h e m o d i f i e d m a x i m u ms t r e s sa n ds t r a i n , T s a i -H ua n dH a s h i n f a i l u r e c r i t e r i a . T h e d a m a g e o n s e t l o a d sw i t hd i f f e r e n t f a i l u r e c r i t e r i a a n dm a t e r i - a l p a r a m e t e rm o d e lw e r e c o m p a r e d a n d t h e i n f l u e n c e o fm a t e r i a l p