基于ANSYS Workbench软件的压力容器管板应力分析

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2018.06.013

辽宁石油化工大学学报 ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (06): 70-75.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2018.06.013

基于ANSYS Workbench软件的压力容器管板应力分析

钱瀚,张莹莹,高磊

辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁抚顺 113001

收稿日期:2017-07-08 修回日期:2017-08-23 出版日期:2018-12-01 发布日期:2018-12-11
通讯作者: 张莹莹（1981-），女，博士研究生，讲师，从事材料加工工程方面的研究；E-mail：zyy_fs@163.com。
作者简介:钱瀚（1992-），男，硕士研究生，从事新型高效节能化设备的研究；E-mail：820172819@qq.com。
基金资助:
辽宁省教育厅科学研究一般项目（2012-ZLG069）。

Stress Analysis of Pressure Vessel Tube Sheet Based on ANSYS Workbench Software

Qian Han，Zhang Yingying，Gao Lei

School of Mechanical Engineering，Liaoning Shihua University，Fushun Liaoning 113001，China

Received:2017-07-08 Revised:2017-08-23 Published:2018-12-01 Online:2018-12-11

摘要/Abstract

摘要： 采用有限元分析软件ANSYS Workbench，对管壳式换热器管板进行了有限元分析，并按照应力分析标准JB 4732—1995分析了管板在正常工作、开工和停工过程中可能出现的4种瞬态和稳态操作工况下的应力强度。分析结果表明，最大应力发生在换热管与管板的连接处和筒体与管板的连接处；换热管与管板之间的连接强度、筒体与管板之间连接强度的主要影响因素为压力载荷。由强度校核结果可知，该换热器的设计符合使用标准。

关键词: 有限元分析, 换热管, 管板, 应力分析, 温度场分析

Abstract: The finite element analysis software ANSYS Workbench is used to analyze the tube shell of shell-and-tube heat exchanger. According to the stress analysis standard JB 4732—1995, the stress intensity of tube sheet under four kinds of transient and steady-state operating conditions which may occur during normal operation, start-up and shutdown are analyzed. The results show that the maximum stress occurs at the junction of the heat exchange tube and the tube sheet and the joint between tube and tube sheet. The main influencing factor of the connection strength between the heat exchange tube and the tube sheet and the connection strength between tube and tube sheet is the pressure load.According to the strength check results, the design of the heat exchanger conforms to the standard of use.

Key words: Finite element analysis, Heat exchange tube, Tube sheet, Stress analysis, Temperature field analysis

钱瀚,张莹莹,高磊. 基于ANSYS Workbench软件的压力容器管板应力分析[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2018, 38(06): 70-75.

Qian Han，Zhang Yingying，Gao Lei. Stress Analysis of Pressure Vessel Tube Sheet Based on ANSYS Workbench Software[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2018, 38(06): 70-75.

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基于ANSYS Workbench软件的压力容器管板应力分析

Stress Analysis of Pressure Vessel Tube Sheet Based on ANSYS Workbench Software

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