压力容器ANSYS分析与强度计算

前言

第1章 容器及设备的强度计算

第1节 概述

第2节 采用极限载荷法推导圆筒、封头和平盖的强度计算公式

第3节 容器及设备元件稳定计算的现代方法

第4节 ГOCT 14249容器及设备强度计算的规范和方法

第5节 计算例题

第6节 小结

第2章 塔式设备的强度计算

第1节 概述

第2节 ГOCT P 51273塔式设备风载荷及地震载荷的计算

第3节 ГOCT P 51274塔式设备强度计算的规范和方法

第4节 计算例题

第5节 小结

第3章 大开孔补强计算

第1节 概述

第2节 ГOCT 24755容器及设备开孔补强计算的规范和方法

第3节 计算例题

第4节 小结

第4章 钢制容器及设备低循环疲劳强度计算

第1节 概述

第2节 低循环疲劳强度计算的理论基础

第3节 ГOCT 25859钢制容器及设备低循环疲劳强度计算的规范和方法

第4节 计算例题

第5节 小结

第5章 有色金属容器及设备低循环疲劳强度计算

第1节 概述

第2节 PД26-01-162有色金属容器及设备低循环疲劳强度计算的规范和方法

第3节 铜、黄铜、铝合金的许用应力和弹性模量

第4节 PД24.200.17-90钛制容器强度计算的规范和方法

第5节 小结

第6章 ANSYS分析基础

第1节 概述

第2节 ANSYS分析基础

第3节 Primary Stress和Secondary Stress的原意

第4节 总应力线性化处理

第5节 应力强度

第6节 对ANSYS分析结果给出的应力分类进行识别和提取

第7节 压力容器分析常用单元类型

第8节 法兰刚度的减弱系数

第9节 单位

第10节 小结

第7章 热壁加氢反应器ANSYS分析

第1节 设计条件

第2节 压力应力分析

第3节 热分析

第4节 热应力分析

第5节 第二次热分析

第6节 第二次热应力分析

第7节 间接耦合法求解压力应力 热应力的组合应力

第8节 应力强度评定

第9节 降低热应力的有效措施

第10节 小结

第8章 高压空气储罐ANSYS疲劳分析

第1节 设计条件

第2节 压力应力分析

第3节 按映射网格求解并与自由网格的结果比较

第4节 考虑法兰力矩

第5节 壳体疲劳分析

第6节 接管疲劳分析

第7节 小结

第9章 容器及设备接管与简体和封头相贯处的应力计算方法

第1节 概述

第2节 PД 26-16容器及设备接管与壳体相贯处的应力计算方法

第3节 计算例题

第4节 小结

参考文献 2100433B

本书可供压力容器设计、检验和使用环节的工程技术人员参考，也可供大专院校过程装备专业、锅炉专业和压力容器相关专业的师生参考，对压力容器标准规范的理论研究也有参考价值。

本书ANSYS分析部分，以在用的热壁加氢反应器和高压空气储罐为例完整地介绍压力应力分析、热分析、热应力分析、耦合分析和疲劳分析全过程，其中包括压力容器分析设计人员关注的问题：按ASME-Ⅷ-2的应力分类识别和提取ANSYS生成的结果进行应力叠加法和耦合法的应力强度评定。作者给出ANSYS分析的点滴技巧和经验，详见第6、7、8章。

本书强度计算部分，详见第1、2、3、4、5、9章。强度计算部分给出的计算规范超出ASME-Ⅷ-1和GB150的应用范围：如第1章稳定计算的现代方法，不考虑椭圆形封头加工减薄量的规定，α1>70°锥形封头壁厚的计算等；第3章圆筒或锥壳的开孔率可达1.0的大开孔补强计算；第4章低循环疲劳强度计算规范比ASME-Ⅷ-2的功能强大；第5章有色金属容器的计算疲劳曲线和相应规定更是难得的所需设计规范；第9章的规范可填补我国便于手算求解接管与壳体相贯处应力计算规范的空白；第2章塔式设备的强度计算是俄罗斯的新标准。书中作者还给出多个例题说明标准的使用。采用上述规范的有关公式，使用GB150的钢号和许用应力，计算结果偏于保守，且解决了GB150目前不能提供的相应规范和方法问题。

第一篇　ANSYS 10.0热分析基本教程

第1章　概述

1.1　ANSYS 10.0简介

1.2　ANSYS 10.0基本操作

1.3　ANSYS 10.0热分析

1.4　ANSYS 10.0耦合场分析

第2章　热分析基础知识

2.1　热分析符号与单位

2.2　传热学经典理论

2.3　三种基本热传递方式

2.4　热分析材料基本属性

2.5　边界条件与初始条件

2.6　热载荷

2.7　稳态与瞬太热分析

2.8　线性与非线性热分析

第3章　稳态热分析

3.1　稳态热分析的应用

3.2　热分析单元

3.3　稳态热分析基本步骤

第4章　瞬态热分析

4.1　瞬态热分析的应用

4.2　瞬态热分析单元

4.3　瞬态热分析基本步骤

第5章　辐射热分析

5.1　辐射热分析的应用

5.2　辐射热分析常用单元

5.3　辐射热分析基本概念

5.4　热辐射公式

5.5　辐射热分析求解方法

5.6　空间节点的使用

第6章　相变分析

6.1　相变分析简介

6.2　相变分析应注意的问题

第7章　热应力分析

7.1　热应力分析简介

7.2　热应力分析单元

7.3　热应力分析基本步骤

第8章　液体热分析

8.1　FLOTRAN热分析简介

8.2　FLOTRAN热分析求解

第二篇　ANSYS 10.0热分析实例解析

第9章　稳态热分析实例详解

第10章　瞬态热分析实例详解

第11章　辐射热分析实例详解

第12章　相变分析实例详解

第13章　热应力分析实例详解

第14章　FLOTRAN热分析实例详解2100433B

《ANSYS热分析教程与实例解析》是讲述通用有限元分析软件ANSYS10.0在热分析工程领域中应用的学习教程。

第1章 ANSYS使用简介

1.1 ANSYS 10.0环境简介

1.1.1 ANSYS 10.0的启动

1.1.2 ANSYS 10.0的用户界面

1.1.3 ANSYS 10.0的求解过程

1.2 分析过程中最常用的命令

1.2.1 起始层命令

1.2.2 前处理命令

1.2.3 求解命令

1.2.4 一般后处理命令

1.3 结构分析问题

1.3.1 杆系问题

1.3.2 梁系问题

第2章 杆系结构静力分析

2.1 铰接杆在外力作用下的变形

2.2 人字形屋架的静力分析

2.3 超静定拉压杆的反力计算

2.4 平行杆件与刚性梁连接的热应力问题

2.5 端部有间隙的杆的热膨胀

第3章 梁的弯曲静力分析

3.1 单跨等截面超静定梁的平面弯曲

3.2 四跨连续梁的内力计算

3.3 七层框架结构计算

3.4 工字形截面外伸梁的平面弯曲

3.5 矩形截面梁的纵横弯曲分析

3.6 空间刚架静力分析

3.7 悬臂梁的双向弯曲

3.8 圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形

3.9 悬臂等强度梁的弯曲

3.10 弹性地基半无限长梁在端部力和力偶作用下的变形

3.11 偏心受压杆的大变形分析

3.12 带有弹簧的支架的大变形分析

3.13 塔机标准节内力分析

3.14 自行车车架变形和内力分析

第4章 2D和3D实体建模及应力分析

4.1 带3个圆孔的平面支座分析

4.2 角支座应力分析

4.3 立体斜支座的实体建模

4.4 四分之一车轮实体建模

4.5 轴承支座的实体建模

4.6 均布荷载作用下深梁的变形和应力

4.7 一对集中力作用下的圆环

4.8 用实体单元分析变截面杆的拉伸

4.9 用二维实体单元分析等截面悬臂梁的平面弯曲

4.10 在端部集中力下的变截面悬臂梁

4.11 纯弯曲悬臂曲梁的二维静力分析

4.12 端部集中力下悬臂圆环曲梁弯曲的三维分析

4.13 均匀拉力作用下含圆孔板的孔边应力集中

4.14 两端固定的厚壁管道在自重作用下的变形和应力

4.15 联轴器膜片多工况分析

第5章 薄膜和板壳体计算

5.1 含椭圆孔的椭圆薄膜在外部张力作用下的静力分析

5.2 圆形薄膜大变形静力分析

5.3 柱形容器在内压作用下的静力分析

5.4 圆柱形薄壳在均匀内压作用下的静力分析

5.5 简支和固支圆板在不同荷载作用下的弯曲

5.6 悬臂长板的大挠度弯曲

5.7 用壳体单元分析受均布荷载作用的固支圆板大挠度弯曲

5.8 利用拉伸操作建立膨胀弯管模型

5.9 两端简支开口柱壳在自重作用下的静力分析

5.10 圆筒在一对横向集中力作用下的变形

第6章 结构稳定性分析

6.1 利用梁单元计算压杆稳定性

6.2 利用实体单元计算压杆稳定性

6.3 悬臂压杆的过屈曲分析

6.4 平面钢架的平面外失稳

6.5 两边简支开口柱壳在集中力作用下的大变形屈曲

6.6 矩形截面悬壁梁的侧向稳定性分析

第7章 简单振动和梁的振动

7.1 单自由度弹簧质量系统的频率计算

7.2 悬索自由振动的频率

7.3 用弹簧单元连接的圆盘的扭转振动

7.4 圆杆连接圆盘的扭转振动

7.5 钻杆的扭转自由振动

7.6 简支梁的自振频率计算

7.7 自由一自由梁的纵向自由振动

7.8 有轴向压力作用的简支梁的自由振动

7.9 用壳体单元计算悬臂等强度梁的自由振动

7.10 矩形截面薄壁悬臂梁的自由振动

第8章 膜板和实体振动

8.1 圆形张紧薄膜的自由振动

8.2 薄膜二维和三维非轴对称自由振动

8.3 悬臂长板的自由振动频率

8.4 悬臂宽板的模态分析

8.5 固支圆板的自由振动

8.6 用实体单元分析圆环振动

8.7 机翼模型的振动分析2100433B