经典案例
  • 有限元分析在机械产品设计的应用
  • 汽车转向机构有限元分析与优化
  • 风力发电机主轴结构强度分析
  • 发动机连杆的强度分析与结构优化
  • 车辆传动轴的强度分析与方案改进
  • 摩托车车架的刚度及强度分析
  • 注塑模具机构强度分析及结构优化
  • 变速箱轴键强度校核及结构改进
  • 挖掘机铲斗有限元计算和强度分析

转炉壳体有限元法强度分析研究

发布于:2016-01-18 20:14
有限元分析

      转炉新炉型炉壳由炉顶上锥段、炉身圆柱直线段、下锥段及球形底部等四段组成,为减少应力集中,中间还有圆弧过渡段。炉壳钢板材料为新研制成功的转炉钢。转炉三点成120°夹角支撑于托圈上,炉壳外壁在支撑部位处都有加强筋板结构,以提高其支撑强度。炉壳钢板的主要材料参数为:屈服极限,断裂极限,转炉炉壳整体进行三维空间有限元分析,采用三维四面体单元进行有限元网格划分。
      有限元计算规模:节点总数为18766,三维四面体单元总数为56220,总自由度数为562980,全局计算坐标系那的规定如下:坐标原点设定为转炉炉壳中心对称轴上炉底球缺的球心处,X轴作为截面线,位于炉壳法兰盘夹角为120°的两个圆孔的对称截面内,X轴构成水平面,轴沿着中心对称轴,向上为正;那轴构成右手坐标系。炉壳外壁的法兰圆盘中的三个圆孔为轴向完全固定,其余方向自由;炉壳底部中心点,由于对称性的变形要求,该处只有轴向自由,其余方向完全约束固定住,炉壳的其它各点均自由。
      炉壳外壁的法兰圆盘中的三个圆孔为轴向完全固定,其余方向自由,炉壳底部中心点,由于对称性的变形要求,该处只有轴向自由,其余方向完全约束固定住,炉壳的其它各点均自由。机械荷载主要考虑的机械荷载为耐火材料的重量,炉壳的自重及钢水的重力作用。炉壳自重,钢水液面距底部高度。温度荷载由于炉壳结构本身的温度分布不均及炉壳内外壁的温差产生的炉壳内应力,简称为温度荷载产生的温度应力。
      有限元分析采用的炉壳外壁的温度分布是实测的温度数据,炉壳内壁的温度分布是用有限元法计算炉体温度场得到的,热膨胀压力由于炉衬耐火材料承受的温度及热膨胀系数与炉壳有较大的差异,因此,炉衬耐火材料与炉壳的热膨胀变形不一致,从而产生炉衬对炉壳内壁的热膨胀压力。但炉衬耐火材料之间有环向和径向间隙,而且耐火材料与炉壳之间也有径向间隙,还有轴向的错动,情况比较复杂,未知的因素很多,难以测定。为此,采用计算公式来计算其热膨胀压力。将转炉新炉型炉壳的相应数据代入公式,可得到炉帽圆锥壳的热膨胀压力炉身圆筒壳的热膨胀压力。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                  杭州纳泰科技咨询有限企业
                                                                          本文出自杭州纳泰科技咨询有限企业www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!

tag标签:
------分隔线----------------------------
------分隔线----------------------------
XML 地图 | Sitemap 地图