对于不兼作法兰固定管板式换热器力学行为-

论文导读：
摘要：管壳式换热器是石油化工业中广泛运用的典型工艺设备，管壳式换热器受力非常复杂，正确浅析管壳式换热器受力状态，对保证换热器安全运转、节约材料以及对整体换热器的经济性等起到非常重要的作用。综合国内外各类文献资料，不兼作法兰固定管板式换热器的整体有限元浅析还没有人开展。本论文以此契机，对不兼作法兰固定管板式换热器进行了力学行为的探讨。本论文介绍了管壳式换热器常见的几种结构型式以及固定管板式换热器的几种结构形式。本论文对不兼作法兰固定管板式换热器的温度场和应力场进行了探讨。不兼作法兰固定管板式换热器的温度场浅析部分，介绍了温差应力的产生理由及温度场的浅析策略，合理地建立了换热器温度场浅析模型，对模型进行了网格划分和加载，求解得到了温度场的分布情况，并对各条路径结果进行了浅析与规律总结。验证了AE规范中的表皮效应论述。本论文探讨了不兼作法兰固定管板式换热器整体模型的应力分布情况。分别对七种不同操作工况进行了浅析以及强度评定（依据第四强度论述），并以管板上选择了七条路径进行了重点浅析，选取了其中三条路径给了曲线图，并根据三条相同的路径进行了比较，通过对管板路径应力的比较浅析与评定，以及对正常操作工况下换热器整体的变形量与管板的变形量进行浅析，工况5和工况7为危险工况，但均未超过换热器的设计要求，所以不会引起管板以及整个换热器的失效，换热器处于安全状态。通过对管板的应力浅析，发现管板在靠近管、壳程两侧靠近表面的薄层区域是最容易发生破坏的。本论文全面深入的探讨了不兼作法兰固定管板式换热器，浅析总结了不兼作法兰固定管板式换热器的力学行为特点，并提供了大量的浅析结果，对于该类型换热器的进一步探讨具有一定的运用价值。本论文援引了同类型换热器局部建模的有限元浅析进行比较浅析，进一步验证了局部建模浅析的可行性及其局限性，也进一步验证了整体建模有限元浅析的全面和准确。关键词：管壳式换热器论文固定管板论文有限元论文温度场浅析论文应力浅析论文
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ABSTRACT5-6
革新点摘要6-9
第一章 绪论9-21

1.1 课题来源9

1.2 换热器分类及它的进展走势9-12

1.2.1 换热器进展的走势9

1.2.2 换热器的分类9-12

1.3 管壳式换热器相关论述12-19

1.3.1 传统的管板和换热器安全评定论述12-15

1.3.2 换热器管板浅析策略的进展15-17

1.3.3 有限元浅析方面的探讨近况17-19

1.4 课题的目的和作用19

1.5 探讨内容19-20

1.6 本章小结20-21

第二章 建立不兼作法兰固定管板管式换热器整体有限元模型21-30

2.1 有限元法概论21-22

2.2 不兼做法兰固定管板管式换热器结构尺寸及基本参数22-24

2.1 本课题换热器结构及主要尺寸22-23

2.2 工艺条件23

2.3 材料数据23-24

2.4 操作工况24

2.3 不兼作法兰固定管板式换热器有限元模型的建立24-29

2.3.1 单元类型的选择24-26

2.3.2 网格划分以及建模26-28

2.3.3 边界条件的施加28-29

2.4 本章小结29-30

第三章 不兼作法兰固定管板式换热器稳态温度场浅析30-37

3.1 温度场浅析原理30-31

3.

1.1 温差应力的产生30-31

3.

1.2 热浅析方式的确定31

3.2 模型的建立与载荷的确定31-32

3.3 温度场的分布情况32-33

3.4 路径结果浅析33-35

3.5 本章小结35-37

第四章 不兼作法兰固定管板式换热器应力浅析、热—应力耦合浅析和强度校核37-61

4.1 ANSYS 的耦合场浅析介绍37

4.2 应力浅析的基本论述、分类及校核策略37-39

4.3 应力的种类及强度判定条件39-41

4.4 应力场的模型41

4.1 应力浅析中采取的模型41

4.5 各操作工况下的浅析结果及讨论41-60

4.5.1 壳程先开的工况下的浅析(工况 3)42-44

4.5.2 管程先开的工况下的浅析(工况 2)44-46

4.5.3 管、壳程同时开的工况下的浅析(工况 4)46-49

4.5.4 管、壳程同时停的工况下的浅析(工况 7)49-51

4.5.5 管程先停的工况下的浅析(工况 5)51-54

4.5.6 壳程先停的工况下的浅析(工况 6)54-56

4.5.7 正常操作工况下的浅析(工况 1)56-60

4.6 本章小结60-61

第五章 与同类别换热器局部浅析结果比较浅析61-66

5.1 大型固定管板式换热器管板的有限元浅析的主要探讨内容61

5.2 主要结构尺寸及工艺参数61-62

5.3 模型简化后结构及参考依据62-63

5.4 取正常操作工况管板受力浅析结果进行比较63-65

5.5 本章小节65-66

结论与展望66-67
参考文献67-70
发表文章目录70-71
致谢71-72
详细摘要72-80