【正文】 執(zhí)行命令A(yù)NSYS Main Menu—Solution—Solve—Current LS在彈出的對話框中單擊OK開始求解，當(dāng)彈出Note提示框時說明完成求解，單擊Close完成求解。（八）聲場分析程序的聲學(xué)功能用來研究在含有流體的介質(zhì)中聲波的傳播，或分析浸在流體中的固體結(jié)構(gòu)的動態(tài)特性。（二）結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析用來求解隨時間變化的載荷對結(jié)構(gòu)或部件的影響。將各點(diǎn)測出的主應(yīng)變代入（33）中既可算出各點(diǎn)的主應(yīng)力。圖215 圓平板中心承受集中載荷時板中的剪力根據(jù)公式224，可求得平板封頭上1～7點(diǎn)上的軸向力和周向力的理論值，其中平板封頭厚度為實(shí)測厚度t1=8；t2=；t3=；t4=；t5=t6=t7= ，其余數(shù)據(jù)如圖216所示，所取各點(diǎn)應(yīng)力理論值見表22。距中面為z的那一層，其半徑由彎曲前的變?yōu)?，因此，過A點(diǎn)的周向應(yīng)變?yōu)? （210）作為小撓度（式中負(fù)號表示隨著半徑的增長，卻減?。?，代入上述和表達(dá)式，可得表示應(yīng)變與撓度關(guān)系的幾何方程 （211）（三）物理方程根據(jù)第三個假設(shè)，圓平板彎曲后，其上任意一點(diǎn)均處于兩向應(yīng)力狀態(tài)。第三個假設(shè)為平行于中面的各層材料互不擠壓，即板內(nèi)垂直于板畫的正應(yīng)力較小，可忽略不汁。板的純彈性強(qiáng)度與總強(qiáng)度相比較小。容器mOm’區(qū)域上，外載荷軸向分量V，應(yīng)與mm’截面上的內(nèi)力軸向分量V’相平衡，所以 （22）式中 a——截面mm’處的經(jīng)線切向與回轉(zhuǎn)軸OO’的夾角。而當(dāng)邊緣區(qū)的局部材料發(fā)生屈服進(jìn)入塑性狀態(tài)時，殼體間原來變形的彈性約束得到了緩解，同時材料的塑性流動還受到周圍彈性區(qū)的限制。與殼體兩個曲面等距離的點(diǎn)所組成的曲面稱為殼體的中面。容器設(shè)計(jì)者必須保證接管能經(jīng)受住這些載荷，確保不會在容器或接管處產(chǎn)生過大的應(yīng)力。風(fēng)的流動方向通常為水平的，但它通過障礙物表面時，可能有垂直分量。載荷可分為：壓力載荷：一般采用表壓；非壓力載荷：整體載荷(重力載荷、風(fēng)載荷、地震載荷、運(yùn)輸載荷、波動載荷)、局部載荷(支座反力、管系載荷和吊裝力)；交變載荷。 主要標(biāo)準(zhǔn)由標(biāo)準(zhǔn)化委員會組織制定，政府代表參與。（三） 歐盟主要壓力容器標(biāo)準(zhǔn)歐盟將壓力容器、壓力管道、安全附件、承壓附件等以流體壓力為基本載荷設(shè)備統(tǒng)稱為承壓設(shè)備。ASME Ⅷ2為分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，于1968年首次頒發(fā)，它要求對壓力容器各區(qū)域的應(yīng)力進(jìn)行詳細(xì)地分析，并根據(jù)應(yīng)力對容器失效的危害程度進(jìn)行應(yīng)力分類，再按不同的安全準(zhǔn)則分別予以限制。然而規(guī)范不可能包羅萬象，提供壓力容器設(shè)計(jì)的各種細(xì)節(jié)。各國的經(jīng)濟(jì)政策、技術(shù)政策、工業(yè)基礎(chǔ)和管理體系的差異，各國壓力容器的分類方法也互不相同。(一)按壓力等級分類 內(nèi)壓：低壓容器（L） ≤ P 中壓容器（M） ≤ P 高壓容器（H） ≤ P100Mpa 超高壓容器（U） P≥100Mpa 外壓：容器的內(nèi)壓力一個大氣壓() 稱為真空容器。最高允許質(zhì)量濃度為對人體不會發(fā)生危害作用的最高濃度。對容器上已開設(shè)的孔，還應(yīng)進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)，以確保所需的強(qiáng)度。封頭與筒體根據(jù)工藝要求不同有兩種連接方法：一是不可拆（直接焊接），另一是為可拆式（螺栓法蘭連接），可拆連接因不同情況有不同的密封要求。經(jīng)過此次實(shí)驗(yàn)并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與ANSYS有限元法分析所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，得到了以下的分析結(jié)果：在實(shí)際測得數(shù)值與理論數(shù)值有些不一樣，一些點(diǎn)的誤差比較大，實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)與ANSYS所得到的數(shù)據(jù)相接近。若容器的直徑不是很大，一般只有一條縱焊縫；隨著容器直徑的增大，由于鋼板幅面尺寸的限制，可能有兩條或者兩條以上的縱焊縫。手孔和人孔是用來檢查、裝拆和洗滌容器內(nèi)部的裝置。危害程度愈高，壓力容器材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用和管理的要求也愈高。(二) 易燃性易燃性是可燃?xì)怏w或蒸氣與空氣混合物遇到明火能夠發(fā)生爆炸的可能性大小。m3的中壓儲存容器；(4) 易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，（六）按容器壁厚分類薄壁容器 δ/Di≤ （K=D0/Di ≤ ）；厚壁容器 δ/Di＞ （K=D0/Di ＞ ）。這是ASME鍋爐和壓力容器規(guī)范（以下簡稱ASME規(guī)范）各卷的開始，后來成為ASME規(guī)范第Ⅰ卷《動力鍋爐》。為適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在整理和綜合原有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，日本決定采用新的標(biāo)準(zhǔn)體系，編制基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，于1993年3月頒布了新的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)；JIS B8270《壓力容器（基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)）》和JIS B8285《壓力容器（單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)）》。EN13445《非火焰接觸壓力容器》是與97/23/EC相對應(yīng)的歐洲協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，其主要內(nèi)容有：總則、材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)、安全系統(tǒng)和鑄鐵容器。一般只是對符合下列條件之一的容器才按JB4732 設(shè)計(jì)：殼體名義厚度大于25mm 的高壓容器。例如，相對密度為1000㎏/（）。運(yùn)輸載荷可用加速度除以標(biāo)準(zhǔn)重力加速度所得到的系數(shù)表示，也可用水平方向和垂直方向加速度給出。 橢圓形封頭的應(yīng)力分析并計(jì)算 壓力容器通常是由板、殼等組合而成的焊接結(jié)構(gòu)。分析組合殼不連續(xù)應(yīng)力的方法，在工程上稱為“不連續(xù)分析”。這個聯(lián)系薄膜應(yīng)力、和壓力p的方程，也稱為微元平衡方程。已知橢圓曲線方程如下由此求得一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)為R1為殼體母線的第一主曲率半徑為將 和 代入上述之表達(dá)式，得 第二曲率半徑為橢圓至回轉(zhuǎn)軸的法線長度，橢圓切線的斜率為從圖28可知和，可得第二曲率半徑為將、表達(dá)式分別代入（23）和（24）式，可求得經(jīng)向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力。薄膜力是指在中面內(nèi)的拉、壓力和面內(nèi)剪力，并產(chǎn)生面內(nèi)變形；彎曲內(nèi)力是指彎矩、轉(zhuǎn)矩和橫向剪力，且產(chǎn)生彎扭變形。下面需要利用幾何物理方程將和用來表達(dá)，進(jìn)而得到只含一個未知量的微分方程。 周邊固支圓平板 圖212（a）所示，周邊固支的圓板，在支撐處不允許有撓度和轉(zhuǎn)角，其邊界條件為圖212 承受均布橫向載荷的圓平板將上述邊界條件代入式（221），解得積分常數(shù)將、代入式（221），得周邊固支平板的斜率和撓度方程 （222）將撓度對的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)代入式（215），便得固支條件下的玩具表達(dá)式 （223）由此可得到處上、下板面的應(yīng)力表達(dá)式 （224） 根據(jù)式（224）可畫出周邊固支圓平板下表面的應(yīng)力分布，如圖213所示。在各個頂蓋外壁上，選擇具有一定代表性的位置布點(diǎn)。表31 平板封頭實(shí)驗(yàn)應(yīng)變值以及應(yīng)力值點(diǎn)號片號初值1MPa2MPa3MPa4MPa5MPa應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值1 10194062821022076151223295375230204160789840438512516220535061122183240304605310415520826247030588711314480741462192903645906513220226234010011022233544255661101312623945186531201392744225527037130129258388511643140147298445586736表32 橢圓形封頭實(shí)驗(yàn)應(yīng)變值以及應(yīng)力值點(diǎn)號片號初值1MPa2MPa3MPa4MPa5MPa應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值應(yīng)變值應(yīng)力值1 10224365901052083177271381451 2 307313519727032140153047638035012263648566053106153198250470510182022804195126165200590107210305395503100458813517712661101191773004435261209519028037547671309519531240048614097200294394496 理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比并分析 理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果折線圖表如下圖表圖表圖表圖表圖表圖表圖表圖表10。熱分析還具有可以模擬材料固化和熔解過程的相變分析能力以及模擬熱與結(jié)構(gòu)應(yīng)力之間的熱－結(jié)構(gòu)耦合分析能力。執(zhí)行ANSYS Utility Menu—Select—Entities...命令在彈出的對話框中設(shè)定為：Nodes，By Location，X coordinates，F(xiàn)rom Full；文本框內(nèi)輸入0。單擊OK得到如下圖所示平板封頭+筒體周向應(yīng)力ANSYS云圖。如下圖42所示： 圖42 平板封頭劃分網(wǎng)格后的模型（三）施加約束執(zhí)行ANSYS Utility Menu—Select—Entities...命令在彈出的對話框中設(shè)定為：Nodes，By Location，Y coordinates，F(xiàn)rom Full；文本框內(nèi)輸入0，選擇筒體地低端各節(jié)點(diǎn)。（五）熱分析程序可處理熱傳遞的三種基本類型：傳導(dǎo)、對流和輻射。最后打開回水閥，使容器卸壓，儀器各旋鈕回零，關(guān)閉電源，拆除專用連接線，整理現(xiàn)場，打掃清潔。 電測法的目的、原理及要求（1） 電測法的目的 測定薄壁容器承受內(nèi)壓作用時，圓筒體及封頭上的應(yīng)力分布；記錄在不同壓力情況下實(shí)測應(yīng)力的分布情況，分析理論推導(dǎo)與實(shí)測差異原因；了解“應(yīng)變電測法”測定容器應(yīng)力的基本原因和測試技術(shù)。據(jù)圖211，可確定作用在半徑的圓柱截面上的剪力，即 （218）圖211 均布載荷作用時圓平板內(nèi)的確定將值代入式（217），得均布載荷作用下圓平板彎曲微分方程將上述方程連續(xù)對積分兩次得到撓曲面在半徑方向的斜率 （219）再積分一次，得到中面彎曲后的撓度 （220）式中的、均為積分常數(shù)。、為單位長度上力矩，為單位長度上的剪力，為單位面積上的外力。圖 26 平板載荷和撓度關(guān)系曲線 圖27 薄板 板承受以下三種載荷：一是作用于板中面內(nèi)的平面載荷，二是垂直于板中面的橫向載荷；三是以上兩種載荷同時作用復(fù)合載荷。氣體僅對回轉(zhuǎn)薄殼施內(nèi)壓作用時，各處的壓力相等，壓力產(chǎn)生的軸向力V為由式（22）得 （23）將式（23）代入式（21）得 （24） 薄壁圓筒中各點(diǎn)的第一曲率半徑為；第二曲率半徑為；將第一曲率半徑和第二曲率半徑代入式（23）和式（24）中得薄壁圓筒理論計(jì)算公式 橢圓形封頭理論計(jì)算公式推導(dǎo)橢球形殼體由四分之一橢圓曲線作為母線繞一固定軸回轉(zhuǎn)而成，它的應(yīng)力可以用式（23）和（24）計(jì)算。圖21 微元體的力平衡（二）微元平衡方程作用在殼體微元上的內(nèi)力