【正文】 執(zhí)行命令A(yù)NSYS Main Menu—Solution—Solve—Current LS在彈出的對(duì)話框中單擊OK開始求解，當(dāng)彈出Note提示框時(shí)說(shuō)明完成求解，單擊Close完成求解。（八）聲場(chǎng)分析程序的聲學(xué)功能用來(lái)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(dòng)態(tài)特性。（二）結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析用來(lái)求解隨時(shí)間變化的載荷對(duì)結(jié)構(gòu)或部件的影響。將各點(diǎn)測(cè)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(shí)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(cè)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(guò)A點(diǎn)的周向應(yīng)變?yōu)? （210）作為小撓度（式中負(fù)號(hào)表示隨著半徑的增長(zhǎng)，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(gè)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(gè)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(shí)，殼體間原來(lái)變形的彈性約束得到了緩解，同時(shí)材料的塑性流動(dòng)還受到周圍彈性區(qū)的限制。與殼體兩個(gè)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(huì)在容器或接管處產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。風(fēng)的流動(dòng)方向通常為水平的，但它通過(guò)障礙物表面時(shí)，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(dòng)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(huì)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(duì)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(duì)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(wàn)象，提供壓力容器設(shè)計(jì)的各種細(xì)節(jié)。各國(guó)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(guó)壓力容器的分類方法也互不相同。(一)按壓力等級(jí)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(gè)大氣壓() 稱為真空容器。最高允許質(zhì)量濃度為對(duì)人體不會(huì)發(fā)生危害作用的最高濃度。對(duì)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(guò)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(duì)比，得到了以下的分析結(jié)果：在實(shí)際測(cè)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(cè)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(lái)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(chǔ)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(jiǎn)稱ASME規(guī)范）各卷的開始，后來(lái)成為ASME規(guī)范第Ⅰ卷《動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(gè)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(zhǎng)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(lái)表達(dá)，進(jìn)而得到只含一個(gè)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(duì)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(gè)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(hào)片號(hào)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(hào)片號(hào)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(duì)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(guò)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(duì)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(duì)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(duì)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(chǎng)，打掃清潔。 電測(cè)法的目的、原理及要求（1） 電測(cè)法的目的 測(cè)定薄壁容器承受內(nèi)壓作用時(shí)，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(cè)應(yīng)力的分布情況，分析理論推導(dǎo)與實(shí)測(cè)差異原因；了解“應(yīng)變電測(cè)法”測(cè)定容器應(yīng)力的基本原因和測(cè)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(shí)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(duì)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(zhǎng)度上力矩，為單位長(zhǎng)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(shí)作用復(fù)合載荷。氣體僅對(duì)回轉(zhuǎn)薄殼施內(nèi)壓作用時(shí)，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