非径向接管开孔补强计算软件开发开题报告

1. 研究目的与意义

容器开孔以后,不但强度受到削弱,而且在开孔周围由于局部应力的不连续性和附加弯矩而产生很高的峰值应力。通常容器上的开孔有径向和非径向两种，径向开孔接管轴线与壳体或封头开孔中心处法线重合，而非径向开孔接管轴线与壳体或封头开孔中心处的法线间存在一夹角。按照GB150--1991《钢制压力容器》标准的规定，在压力容器设计过程中，一般都需要进行开孔补强计算。而GB150--1998中提供的开孔补强计算方法只考虑径向开孔。而本次设计的目的就是以HG20582--1998《钢制化工容器强度计算规定》为标准，编制非径向接管开孔补强软件。在进行非径向接管补强计算中，由于人为因素，会使补强效果降低，而将VB用于开孔补强计算软件的开发，使用计算机代替人脑计算，将会减少开孔补强中的人为误差，使压力容器补强效果更稳固。

2. 国内外研究现状分析

开孔补强设计是压力容器设计中的一个重要部分，开孔除削弱器壁的强度外，在壳体和接管的连接处，由于结构的连续性被破坏，会产生很高的局部应力集中，导致该区域薄弱而易发生失效，给压力容器的安全运行带来隐患甚至出现事故。

从苏联学者于1946年给出圆柱壳开小圆孔问题的解至今的五十多年中，曾有大量学者从事过这方面的工作，发表的文章数以百计，但至今寻求圆柱壳开大孔问题的分析解仍是薄壳理论中公认的难题。五十年代，在美国原于能委员会及压力容器研究委员会的支持下，p.p.bijlaard给出了具有圆孔的圆柱壳体在孔边缘受到各种载荷时的应力解。目前美国asme《锅炉及压力容器规范》viii-2及一些国家在压力容器及管道设计中采用的wrcbulletinno.107方法就是根据此解给出的。与此同时，荷兰的j.glekkerkerker对于圆柱完开孔问题给出了很好的解法。

常见开孔补强计算方法有等面积补强法、极限分析法、压力面积法。等面积补强的准则是：在邻近开孔处所加补强材料的截面积与开孔而失去的截面积相等。等面积补强主要来自于非整体补强结构的使用经验，简单易行，但它只考虑了平均应力而未考虑应力集中。极限分析法是根据塑性失效准则提出的，按照它计算的开孔及其附近应力集中区的最大应力有较高的许用值。该法仅适用于蠕变以外的且恒压力作用的容器设计。压力面积法是以受压面积和承载面积的力平衡为基础的方法，即压力在受压面积上形成的总力与有效补强范围中的壳体、接管、补强材料的面积所具有的承载能力相平衡。孟智慧和毕冬利在2010年介绍了压力面积法在压力容器大开孔补强中的运用，对其实质进行了探讨√，并对压力面积法与等面积法的异同进行了分析，对压力面积法应用于大开孔补强设计中应注意的事项进行了论述。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）了解非径向接管的应用场合、应力特点及国内外研究进展，完成开题报告1份；（2）学习科技文献的查阅方法，掌握科技文稿的撰写。阅读和课题的文献不少于12篇，其中英文文献不少于2篇，并独立翻译2000~3000英文字符的英文文献（要求交翻译文稿）；（3）学习和掌握visual basic、origin、word等语言和应用软件，为开发计算软件提供必要的手段和工具；（4）撰写论文1篇。要求方案正确，论据充分，阐述清楚，产品界面友好，操作方便可靠；附上必要的简图、程序设计图、程序清单、符号说明、软件使用说明书等。

计划：

1）论文要按规范的格式撰写。

4. 研究创新点

无