减压转油线的振动特性分析及屈曲分析

论文摘要

减压转油线是炼油厂常减压蒸馏装置中从加热炉出口到蒸馏塔底入口之间的管道,它是炼油装置中最重要的管道之一。它的管道系统稳定问题和振动问题给设备安全造成隐患。本文采用数值分析的方法对减压转油线结构进行了屈曲分析和振动特性分析。 本文使用ANSYS程序,选用梁单元和壳单元,建立了减压转油线管系的三维有限元分析模型。用此模型计算了在不同壁厚下减压转油线承受外压的屈曲模态和屈曲临界载荷,得出了管道壁厚对屈曲临界载荷的影响;讨论了不同尺寸的加强筋在不同位置时对屈曲临界载荷的影响,并确定了取得最大的屈曲临界载荷时,加强筋在减压转油线的位置。 本文还对减压转油线进行了振动特性分析,研究了总体管道系统在刚性支撑和弹性支撑下的固有频率及振动模态,得出了支撑刚度对固有频率和振动模态的影响;计算了进口端竖直管两种不同的约束方式对减压转油线整体固有频率及振动模态的影响,为以后对转油线进行进一步的振动分析提供了宝贵的数据。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 论文选题的目的和意义
• 1.3 有关此问题的研究方法
• 1.4 有关研究领域的现状
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 第二章 有限元模型的建立
• 2.1 几何模型的建立
• 2.2 单元模型的选择
• 2.3 网格细分
• 2.4 整体有限元模型
• 2.5 材料性能
• 2.6 载荷种类
• 2.7 约束条件
• 第三章 减压转油线的屈曲分析
• 3.1 失稳分析介绍
• 3.2 屈曲分析方法研究
• 3.3 减压转油线屈曲分析
• 本章小结
• 第四章 减压转油线的振动分析
• 4.1 管道系统振动的有限元方程
• 4.2 管道系统振动的固有频率及振型计算
• 4.3 模态分析简介
• 4.4 用ANSYS进行模态分析须注意的几点问题
• 4.5 支撑的建模方式介绍及弹性支撑材料的弹性模量的选择
• 4.6 对减压转油线进行模态分析时的约束条件
• 4.7 计算结果
• 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文目录