壓力容器殼體的優(yōu)化設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 22:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ,本文將這部分壓力容器殼體尺寸進(jìn)行優(yōu)化。1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本原理1．1 設(shè)計(jì)變量一個(gè)設(shè)計(jì)方案可以用一組基本參數(shù)的數(shù)值來表示。對具體優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，并不是要求對所有的基本參數(shù)都用優(yōu)化方法進(jìn)行修改調(diào)整。圖1壓力容器殼體質(zhì)量是由內(nèi)徑、筒體長度和壁厚來確定，在設(shè)計(jì)參數(shù)一定的情況下，由和可確定殼體壁厚，因此選擇殼體的形狀參數(shù)、作為設(shè)計(jì)變量，如圖1所示。1. 2 目標(biāo)函數(shù)壓力容器的目標(biāo)函數(shù)就是殼體質(zhì)量 。 筒體質(zhì)量筒體為展開零件,長度為L ,寬度為的矩形材料，筒體厚度為。式中 ——鋼材比重，； —— 筒體長度，mm； ——筒體中徑， ，mm； ——筒體內(nèi)徑，mm； ——筒體厚度，mm。 封頭質(zhì)量橢圓封頭為不可展開零件,按等面積法展開,即假設(shè)封頭中性層曲面的面積與其展開面積相等。按文獻(xiàn)[3]可得到展開圖形的尺寸,該展開圖為圓,其直徑為:式中: 封頭中性層直徑, mm, ——封頭內(nèi)徑，mm； ——封頭壁厚，mm； ——封頭直邊高度，mm?？紤]到封頭直邊高度質(zhì)量已經(jīng)計(jì)入筒節(jié)部分,在此封頭質(zhì)量只考慮橢圓曲線部分,即=0時(shí)展開形狀（圓形板料）的質(zhì)量,該展開圖的直徑為，厚度為封頭名義厚度,故兩個(gè)封頭質(zhì)量表達(dá)式為：按照這一表達(dá)式計(jì)算所得結(jié)果加上封頭直邊部分質(zhì)量后基本上與JB/T 472994《旋壓封頭》 中相應(yīng)封頭質(zhì)量是一致的。所以總目標(biāo)函數(shù)為筒體質(zhì)量和橢圓封頭之和：1．3 約束條件 全容積約束一個(gè)可行設(shè)計(jì)必須滿足某些
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