压力容器分析设计方法与工程应用 本书特色

近年来美欧相继颁布了新一代的压力容器分析设计规范，提出了很多新的设计理念，吸收了诸多压力容器前沿技术。与此同时，国内分析设计规范也修订在即。本书结合当前国内外分析设计的技术进步和工程实践，对压力容器分析设计相关的力学基础、应力分析、强度设计、规范条款、工具软件、工程实例和技术进展等进行了详细的阐述；对美欧规范中的分析设计方法均有涉及，既讲区别也讲联系；以失效模式为主线并结合工程实例对极限分析、安定分析、屈曲分析、疲劳分析及蠕变疲劳等评定方法进行了探讨。 本书适合自学分析设计的技术人员，也可供资深工程师参考。同时，可作为分析设计考证人员的辅导资料或技术培训和继续教育用教材。

压力容器分析设计方法与工程应用 内容简介

压力容器规范的发展史，是一部技术进步史。压力容器分析设计*早源自美国机械工程师协会的ASME Ⅲ《核设施元件建造规则》，该协会于1968年发布ASMEⅧ-2《压力容器另一规则》。此后30年，各国纷纷参照ASMEⅧ-2制定本国的分析设计规范。2002年之后压力容器分析设计方法与20世纪60年代相比变化较大。
近年来美欧相继颁布了新一代的分析设计规范，提出了很多新的设计理念，吸收了诸多压力容器前沿技术。与此同时，国内分析设计规范也修订在即。本书结合当前国内外分析设计的技术进步和工程实践，对分析设计相关的力学基础、应力分析、强度设计、规范条款、工具软件、工程实例和技术进展等进行了较详细的阐述。书中对美欧规范中的分析设计方法均有涉及与介绍，既讲区别也讲联系。以失效模式为主线并结合工程实例对极限分析、安定分析、屈曲分析、疲劳分析及蠕变疲劳等评定方法作了介绍和探讨。
本书适合自学分析设计的技术人员和分析设计初学者，也可供资深工程师参考。同时，可作为分析设计考证人员的辅导资料或技术培训和继续教育用教材。

压力容器分析设计方法与工程应用 目录

目录 **篇概述篇 第1章绪论 1.1国际压力容器规范的进步 1.1.1欧盟EN13445 1.1.2美国ASME Ⅷ?2 1.2国内规范修订方向 1.3计算机辅助工程的发展 1.4分析设计发展趋势 第2章分析设计方法概要 2.1分析设计的基本概念 2.1.1应力强度 2.1.2总体结构不连续 2.1.3局部结构不连续 2.1.4法向应力 2.1.5切应力 2.1.6薄膜应力 2.1.7弯曲应力 2.1.8热应力 2.1.9运行循环 2.1.10应变循环 2.1.11疲劳强度减弱系数 2.1.12自由端位移 2.1.13蠕变 2.1.14塑性 2.1.15塑性分析 2.1.16棘轮效应 2.1.17安定性 2.1.18应力?应变曲线 2.2压力容器的失效模式 2.3分析设计考虑的失效模式 2.4弹性分析与应力分类法概要 2.4.1一次应力 2.4.2一次总体薄膜应力 2.4.3一次局部薄膜应力 2.4.4一次弯曲应力 2.4.5二次应力 2.4.6峰值应力 2.4.7总应力 2.4.8应力分类 2.4.9应力评定 2.4.10应力分类及应力强度极限值 2.4.11应力强度极限值的依据 2.4.12应力分类遇到的问题 2.5弹?塑性分析设计法概述 2.6小结 第二篇理论篇 第3章梁的弯曲 3.1纯弯曲 3.1.1横截面上的应力 3.1.2纯弯曲和横力弯曲的概念 3.2弯曲正应力 3.2.1几何方面 3.2.2物理方面 3.2.3静力学关系 3.2.4轴惯性矩 3.3强度条件 3.4纯弯矩作用下单位宽度矩形截面梁 3.5拉伸和弯矩同时作用下矩形截面梁 3.6截面形状系数 3.7小结 第4章弹性力学基础 4.1弹性力学基本假设 4.1.1连续性假设 4.1.2完全弹性假设 4.1.3均匀性假设 4.1.4各向同性假设 4.1.5小位移和小变形的假设 4.1.6引入基本假设后的变化 4.2弹性力学基本概念 4.2.1外力 4.2.2内力与应力 4.2.3一点的应力状态 4.2.4形变 4.2.5位移 4.2.6小结 4.3弹性力学基本方程 4.3.1平衡微分方程 4.3.2几何方程 4.3.3物理方程 4.4边界条件 4.4.1给定位移的边界 4.4.2给定力的边界 4.4.3混合边界条件 4.5结构的对称性 4.6弹性力学的一般定理 4.6.1解的唯一性定理 4.6.2解的叠加定理 4.6.3虚位移原理 4.6.4*小势能原理 4.6.5外力功的互等定理 4.6.6圣维南原理 4.7热应力 4.7.1计算热应力的必要参数 4.7.2热应力的特点 4.7.3热应力实例 4.8讨论 4.9小结 第5章塑性力学基础 5.1概述 5.2塑性力学基本假设 5.3变形路径对塑性变形和极限载荷的影响 5.4屈服条件 5.4.1屈服条件的概念 5.4.2特雷斯卡屈服条件 5.4.3米泽斯屈服条件 5.4.4两种屈服条件的优缺点 5.5强化模型与加载条件 5.6小结 第6章有限元法基础 6.1基本方程的矩阵表示 6.2基本原理 6.3单元的位移模式和解的收敛性 6.4单元的应变矩阵和应力矩阵 6.5单元介绍 6.5.1三维实体单元 6.5.2轴对称单元 6.5.3薄壳单元 6.5.4划分单元注意事项 6.6小结 第三篇规范篇 第7章塑性垮塌的评定 7.1弹性应力分析方法 7.1.1弹性应力分析步骤 7.1.2应力线性化 7.1.3应力分类的指导原则 7.1.4载荷组合系数 7.1.5接管应力评定 7.2非弹性分析方法 7.2.1极限载荷设计的概念 7.2.2ASME极限载荷分析法 7.2.3ASME弹?塑性应力分析法 7.2.4JB 4732中的非弹性分析 7.3小结 第8章局部失效的评定 8.1弹性分析法 8.2弹?塑性分析法 8.2.1评定步骤 8.2.2累积损伤 8.3小结 第9章屈曲的评定 9.1屈曲的定义 9.2屈曲评定的三种方法 9.3设计系数 9.4小结 第10章疲劳 10.1疲劳分析免除 10.1.1疲劳分析免除准则 10.1.2疲劳分析免除的原理 10.2疲劳曲线 10.3三种疲劳评定方法简介 10.3.1弹性疲劳分析法 10.3.2弹?塑性疲劳分析法 10.3.3等效结构应力法 10.4小结 第11章棘轮的评定 11.1安定与棘轮的概念 11.2弹性分析法 11.2.1弹性安定的原理 11.2.2弹性分析法的评定 11.2.3简化的弹?塑性分析法 11.2.4热应力棘轮评定 11.3热应力棘轮评定方法修订的解读 11.3.1ASME Ⅷ?2（2013版）中的修订 11.3.2原评定方法的制定依据 11.3.3布里法的不足 11.3.4考虑热薄膜和弯曲应力的棘轮边界 11.3.5ASME Ⅷ?2（2013版）修订时的考虑 11.3.6修订要点小结 11.4弹?塑性分析法 11.4.1弹?塑性分析法的评定 11.4.2弹性核 11.5评定方法的回顾 11.5.1弹性方法 11.5.2弹塑性方法 11.6小结 第12章蠕变疲劳的评定 12.1蠕变疲劳的概念 12.1.1蠕变 12.1.2疲劳 12.1.3蠕变疲劳 12.1.4韧性 12.1.5安定性 12.2蠕变疲劳设计的理论基础 12.2.1蠕变疲劳的试验方法 12.2.2常用的蠕变疲劳设计方法 12.3核电行业中的蠕变疲劳工程设计方法 12.3.1ASME Ⅲ?NH 12.3.2R5规程 12.3.3RCC?MR 12.4化工行业中的蠕变疲劳工程设计方法 12.4.1API 579 12.4.2ASME规范案例2605 12.5小结 第四篇实例篇 第13章基于子模型技术的斜接管应力分析实例 13.1设计条件 13.2几何模型 13.3网格划分 13.4加载求解 13.5子模型技术 13.5.1创建子模型 13.5.2修改几何模型 13.5.3重新划分网格 13.5.4重新设置边界条件 13.5.5求解并查看结果 13.6小结 第14章球罐分析实例 14.1GB 12337—2014要点简介 14.2载荷分析 14.3载荷工况组合 14.4边界条件 14.4.1压力载荷 14.4.2自重载荷 14.4.3风载荷 14.4.4地震载荷 14.4.5位移边界 14.5应力评定 14.6丙烯球罐的整体分析 14.6.1设计条件 14.6.2几何模型 14.6.3网格划分 14.6.4载荷条件 14.6.5求解计算 14.6.6应力评定 14.7小结 第15章疲劳设备分析实例 15.1概述 15.2设计条件 15.3结构分析 15.4应力计算结果 15.5应力强度评定 15.6*大应力点疲劳评定 15.7结论 15.8小结 第16章高压容器局部结构分析实例 16.1简介 16.2设计条件 16.3结构分析 16.4应力分析计算 16.4.1筒体与接管的模型 16.4.2顶部平盖模型 16.5应力强度评定 16.6结论 16.7小结 第17章塔器风载荷时程分析实例 17.1塔器的受载特点 17.2自振特性 17.2.1概念介绍 17.2.2乙烯塔固有频率和振型计算 17.3风载荷时程分析 17.3.1风的特性与简化 17.3.2脉动风荷载时程 17.3.3顺风向的风振响应分析 17.4小结 第18章裙座热应力分析实例 18.1裙座热应力概述 18.2裙座热应力分析 18.2.1设计条件及结构参数 18.2.2温度场分析 18.2.3热应力和机械应力分析 18.3小结 第19章高压换热器强度分析实例 19.1设计条件及结构参数 19.2换热器有限元模型 19.2.1几何模型 19.2.2网格划分 19.2.3边界条件 19.2.4求解 19.3小结 第20章设备抗震分析实例 20.1抗震分析的相关概念 20.1.1振子模型 20.1.2反应谱 20.1.3标准反应谱 20.1.4楼层反应谱的生成 20.2抗震分析四种理论 20.2.1静力理论 20.2.2动力理论 20.2.3反应谱理论 20.2.4时间历程响应 20.3模型的选取 20.4解耦条件 20.5载荷组合 20.6折减系数 20.7许用限值 20.8大型气化炉地震响应的时程分析 20.8.1设计条件 20.8.2几何模型 20.8.3边界条件 20.8.4求解 20.8.5结论 20.9小结 第21章储罐罐顶的屈曲分析实例 21.1罐顶失稳原因 21.1.1罐顶外载荷的分析 21.1.2施工原因 21.2球面网壳形式 21.3有限元分析的依据 21.3.1有限元分析一般要求 21.3.2网壳的稳定性分析 21.4带施工缺陷的罐顶屈曲分析 21.4.1设计条件 21.4.2分析要求简析 21.4.3几何模型 21.4.4载荷条件 21.4.5模型计算假定 21.4.6线性屈曲分析与初始缺陷施加 21.4.7非线性分析 21.5小结 第22章基于弹性核准则的棘轮评定实例 22.1几何尺寸 22.2模型和分析方法 22.3边界条件 22.4分析结果 22.5小结 第23章ASME Code Case 2605蠕变疲劳分析实例 23.1设计条件 23.2*大一次静载下的强度校核 23.3蠕变疲劳的安定性校核 23.4稳态蠕变寿命计算 23.5蠕变疲劳寿命计算 23.6小结 第五篇软件篇 第24章ANSYS Workbench平台 24.1添加材料 24.2几何建模 24.3接触类型 24.4网格划分 24.5分析设置 24.5.1Step Controls 24.5.2Solver Controls 24.5.3Anglysis Data Management 24.6载荷与约束 24.7模型求解 24.8后处理 24.8.1结果查看 24.8.2应力精度的原理 24.8.3各种应力结果的含义 24.9小结 参考文献

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