罐子焊接变形的局部分析

Es前缘

            低压不锈钢罐子直径和壁厚比值较大时，焊接导致局部变形很正常。只是有时能控制在标准允许范围内，有时是超标的。最近遇到一台直径2800mm，壁厚10mm的不锈钢罐子，在焊接耳座垫板时由于各种原因（多方面的原因）导致焊接耳座垫板时筒体局部瘪进去约10mm左右，肉眼可见的斜度（测量约50mm）。实际做了设计正负压工况和水压工况的校核，并和理论上的圆形，PV elite软件的结果做了对比（按国标设计，耳座形式不是NB/T的标准耳座，计算用PV elite计算耳座及局部应力）。


考虑简化以及和PV elite软件计算结果对比，实际建模并未建耳座垫板的倒角。垫板和筒体的关系见模型图



      内压工况：施加内压，重力载荷，在耳座螺栓处施加水平力和弯矩。

   负压工况：施加负压，在耳座螺栓处施加水平力和弯矩。（我习惯加-0.1，是因为不想费口舌和不太懂的人解释施加1和0.1区别）

   由于初步计算了一下负压工况变形很小不会发生外压失稳，没打算详细计算外压失稳，负压是后面补的所以正负压模型筒体长度是不一样的。可能有人会说外压建1/4模型不合适，标准圆形的是不合适但这个残疾的圆形是合适的。理解不了的去了解一下外压周向失稳“花瓣”的数量范围！

正压工况焊接变形后应力云图

正压工况理论圆形的应力云图

PV elite软件计算结果


焊接变形负压工况计算  最后说一下，如果正常状态的壳体常规局部应力的余量不是很乐观的话。壳体在焊接变形的情况下就不用再折腾有限元分析了。