压力容器作业

11.问题描述利用ANSYS软件对压力容器用标准椭圆形封头和半球形封头进行应力分析，并沿着压力容器轴向方向绘制笛卡尔坐标系下X、Y、Z方向应力曲线，三个主应力曲线以及第一强度理论，第三强度理论、第四强度理论计算方法下的应力理论值和应力曲线。要求：筒体内径：400mm，筒体长度为1000mm，筒体、封头厚度均为5mm，材料弹性模量为206GPa，泊松比为0.3，内压P=1MPa。2.建模3.结果分析（1）第一、二、三主应力分析2由薄膜理论计算筒体上第一、二、三主应力值为：MPaMPatRMPatRr0202p40p321通过以上分析，得出理论和计算结果基本一致。（2）X，Y，Z方向应力结果分析从图可以看出，半球形和椭圆形封头都是Z方向应力值较大。封头上应力值总体上要比筒体上应力值小。（3）第三强度理论、第四强度理论应力分析由第三强度理论，最大切应力理论计算应力值为：3MPa4031-由第四强度理论，畸变能理论计算应力值为：MPa64.34])()()[(21232231221由图看出结算结果与理论值非常接近，基本符合要求。第一强度理论计算值：MPa401tPR第一强度理论应力曲线与第一主应力分析图一致，不再描述。4.结论通过比较应力曲线的两端，即可比较两种封头的力学性能。比较椭圆形封头与球形封头各应力值，发现椭圆形封头所受应力要大于球形封头所受应力。两者的应力都小于筒体部分的应力，但封头与筒体交界处应力值有一个提高，是应力危险的区域，在设计中应进行特别注意。