防爆活门几何结构和有限元模型

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超压防爆活门几何结构和有限元模型

2012-10-09 16:14:48: 防爆波活门形状为一半球形的壳体，内部半径500mm，选取从20mm-320mm的不同壁厚进行分析计算，探讨不同壁厚防爆活门在爆炸载荷作用下的变形状况。防爆波活门所用材料为ZG2Cr13，底座材料为混凝土和Q235构成的支架。在半球型的防爆活门上开了具有足够通风量的若干通风孔，通风孔有横孔和竖孔两种形式。在此选取横孔形式进行数值模拟计算。共有26个横孔，按一定规则分布于防爆活门壁上，孔的小弧半径为205cm，大弧半径为3.7cm。

数值计算时，不考虑底座的变形情况，在防爆活门底面的法向用刚性约束条件表示底座的影响。由于半球形的防爆活门具有对称性，根据对称性条件，只需使用1/4模型进行计算分析，并在对称面上施加对称约束条件。计算模型选用三维实体单元、多点积分公式和拉格朗日算法。有限元模型的建立采用分块建模和扫描建模，保证均为六面体网络，此种网格适合求解大变形、非线形问题。防爆活门的几何模型和有限元模型。

防爆波活门所用材料为ZG2Cr13耐腐蚀铸钢，采用弹塑性动态硬化模型，密度为7850kg/m³，弹性模量为210GPa；泊松比为0.24，屈服极限为441MPa。

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