文献综述
文 献 综 述1. 课题研究背景及课题研究的目的和意义1.1 研究背景随着化工过程设备结构的复杂化，压力容器的常规应力计算方法已经不完全适用，而通过有限元应力分析法对应力状态复杂部位作详细的应力分析能够有效地解决这一问题[1]。
塔型设备作为化工生产过程中非常重要的设备之一，有时由于工艺流程要求和各种设计条件的限制，需要在塔体上开一些不同形状的大孔，与其他设备形成特殊的连接结构。
塔体上多为圆形开孔，而矩形开孔很少见，因为矩形开孔由于结构和载荷的复杂性，对筒体强度削弱大并会引起开孔处应力集中，应力分布情况复杂，在常规应力计算中很难用公式直接求解，已经超出了常规设计规定的开孔形状为圆形、长圆形、椭圆形的适用范围[2]。
采用有限元分析方法可以对实体进行建模，真实地模拟出特殊结构的形状、载荷分布以及边界条件，并计算出最接近真实状况下的应力分布情况，然后按照相应的标准规范进行应力强度评定，最后确定满足要求的结构和尺寸[3]。
1.2 研究目的和意义1.2.1 研究目的由于矩形大开孔结构无法按照常规的设计方法进行应力计算，故以旋风分离器为例，利用有限元应力分析法，采用 ANSYS 软件，对开孔区进行有限元分析，分析出矩形大开孔结构处的应力分布特性，然后按照 JB4732－1995《钢制压力容器分析设计标准》（2005年确认版）的规定进行强度评定，确认设备的安全性。
1.2.2 研究意义利用有限元法对矩形大开孔结构进行应力分析，并根据分析结果对其进行强度评定能够判断结构在给定的工况及结构尺寸等一定条件下，其强度能否满足设计要求，并准确的找出矩形大开孔处的薄弱部位，对其进行有针对性的补强处理，有效改善矩形大开孔处的应力分布。
对于其他压力容器矩形大开孔的结构设计和安全评定有一定的参考价值。
2. 矩形大开孔结构的应力分析国内外研究现状刘豆豆等人[4]采用有限元法研究开孔接管区域的应力分布规律，对危险区域进行了应力强度评定，得出开孔接管区域应力分布复杂，是筒体失效的最危险区域，并且根据分析计算结果对容器的结构进行了优化设计。
赵荣等人[5]介绍了压力容器设计、开孔补强、有限元分析的概况，重点探讨了压力容器大开孔接管有限元应力分析及强度设计。
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