球罐应力分析报告模板
球罐热处理条件下温度场和热应力分析
球罐热处理条件下温度场和热应力分析球罐热处理条件下温度场和热应力分析本文用有限元软件模拟真实环境下对液化气球罐的整体热处理，进行了热分析和结构分析。
就其本质而言，这个仿真过程是对热处理真实过程的抽象，与实际的过程相比，可以更高效、更节盛更灵活、更完全地了解球罐在整体热处理过程中的应力状态。
关键词：热应力分析强度校核球罐热处理1引言随着计算机技术的迅猛发展，发达国家的制造业广泛地采用了计算机技术，ＣＡＤ、ＣＡＭ、ＣＡＥ、ＦＭＳ等技术已得到了普及应用。
有限元分析方法已被广泛应用于制造过程的计算机仿真，如金属成型加工过程的计算机模拟、铸造和焊接凝固过程的数值模拟、热处理过程的金属组织内部应力分布的模拟等。
这些仿真模拟是构成虚拟制造最主要的部分。
但是现实生产中的环境是千差万别的，要模拟真实，计算模型就必须考虑实际生产所用的结构、材料、工艺参数。
尽管目前对材料热处理以后的性能已有计算模拟的研究，但对大型工业结构在现场热处理状态下的热响应却还鲜见研究报道，因此目前人们还难于预见诸如容器、球罐类结构在现场整体热处理过程中可能出现的问题。
某厂对大型液化气球罐进行检验中发现焊缝局部有裂纹存在，于是进行了打磨补焊。
为了消氢、消除残余应力和降低焊缝及热影响区的硬度，需要对球罐进行整体热处理。
由于在热处理过程中，支柱基础上的固定约束无法解除，在支柱的根部和支柱与球罐连接处可能会出现较大的热应力。
为了防止热处理过程中发生意外失效，很有必要对现场热处理过程所产生的应力进行模拟，以确保一次处理成功。
为此、本文对该液化气球罐热处理过程中的热应力进行了有限元模拟，并按照ＪＢ4732—95《钢制压力容器—分析设计标准》的规定进行了强度校核。
? 2球罐的热处理方案对球罐进行整体热处理以消除焊接残余应力，是防止湿Ｈ2Ｓ环境下开裂的有效方法之一。
球罐整体热处理的基本工艺是以小于162℃/ｈ的速度升温，到570℃后保温2 6小时，然后以小于206℃/ｈ的速度降温。
实验应力分析实验报告
实验应力分析实验报告1. 引言应力分析是工程领域中的重要研究方向之一。
通过对材料在外力作用下的应力变化进行分析，不仅可以深入理解材料的力学性质，还可以为工程设计和结构优化提供可靠的依据。
本实验旨在通过实际操作和数据分析，研究材料在不同外力下的应力分布和变化规律。
2. 实验目的本实验的主要目的是通过应力分析实验，探究材料在外力作用下的应力分布，并通过数据采集和处理，分析不同因素对应力的影响。
3. 实验装置和材料本实验所使用的装置和材料有：•应力传感器：用于测量材料受力时的应力变化。
•外力加载器：用于施加不同大小的力。
•试样：材料样本，用于承受外力并传导到应力传感器上。
4. 实验步骤4.1 准备工作1.检查实验装置和材料的完好性，并确保其能正常工作。
2.根据实验要求选择合适的试样，并进行必要的准备工作，如清洁和测量尺寸。
4.2 搭建实验装置1.将应力传感器连接到数据采集系统，并确保连接稳定可靠。
2.将外力加载器与应力传感器相连，确保其能够传递施加的力。
4.3 实验操作1.将试样安装在外力加载器上，并调整加载器的位置，使试样受力均匀。
2.根据实验设计，逐步加载外力，并记录下相应的应力数据。
3.根据需要，可以进行多组实验，以获得更全面的数据。
4.4 数据处理和分析1.对采集到的应力数据进行整理和清洗，确保数据的准确性和可靠性。
2.利用适当的数学方法和工具，分析数据并绘制应力-应变曲线。
3.根据实验结果，分析不同因素对应力的影响，如外力大小、试样尺寸等。
4.对实验结果进行讨论，并提出可能的改进方案。
5. 实验结果与讨论根据实验操作和数据处理，我们得到了一系列的应力-应变曲线，并通过分析得出以下结论：1.随着外力的增加，材料的应力呈线性增加趋势。
2.不同尺寸的试样在相同外力下的应力略有差异，但总体趋势相似。
3.应力分布在材料中的变化不均匀，存在一定的差异性。
通过以上结果和分析，我们可以进一步深入研究材料的力学性质，为工程设计和结构优化提供可靠的参考依据。
应力分析报告模板
应力分析报告模板
1. 引言
应力分析是对物体内部的力学应力状态进行研究和分析的过程。
本报告旨在提
供一个应力分析报告的模板，以便于工程师和研究人员能够根据具体情况撰写应力分析报告。
2. 背景
在这一部分，应该提供背景信息，包括研究对象、研究目的以及研究方法等。
3. 分析方法
这一部分应该提供详细的分析方法，包括数学模型、工程原理和计算方法等。
同时，还应说明使用的工具和软件，以及相关的参数设置等。
4. 结果分析
在这一部分，应该提供分析结果的详细描述和解释。
可以使用表格、图表或者
文本来展示结果。
同时，还应该对结果进行定性或者定量分析，并进行合理的解释。
5. 结论
这一部分应该对整个分析过程进行总结，提供具体的结论。
可以针对分析结果
进行评价，并提出进一步的研究方向或者改进建议。
6. 参考文献
在这一部分，应该列出参考的文献和资料。
按照特定的引用格式进行排列，并
确保引用的准确性和完整性。
7. 附录
如果有必要，可以在这一部分提供附加的数据、图表、计算公式等。
可以使用
代码块或者表格的形式进行展示。
8. 致谢
在这一部分，应该对支持和帮助过你的人员或者组织表示感谢。
可以列出具体
的姓名和机构，并简要说明他们的贡献。
以上是应力分析报告的模板，希望能够对撰写应力分析报告的人员提供一些参考和指导。
根据具体的需求和情况，可以对模板进行调整和修改，以确保报告的准确性和可读性。
10000m3大型球罐的应力分析与评定
表 ３ 球 罐 整 体 在 各 种 载 荷 工 况 的应 力强 度评 定 应 力 组合 类 型 应 力计 算值
／ ＭＰａ
关键词 ： 球罐 ； 应力分析 ； 评 定
中图分类号 ： ＴＥ ９ ６ ９
文献标志码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ １ —１ ８ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ４ —０ １ ２ ２ —０ ４
１ 主 要 设 计 参 数
球罐 采 用混 合 式 结 构 ， 其 主要 设 计 参 数 见 表 １ ，
３ ３
１ ４
Ｄ 一１ ０ ０ ０； 一 １ ４ Ｄ 一１ ０ ０ ０ ； ａ － － １ ５
地 震 设 防 烈 度 基本风压值 ｑ ｏ・ Ｐ ａ 盛 装 介 质 压 力 试 验 类 型
充装 系数
７ ７ ０ ０ 丁烷 水 压
Ｏ ． ９ Ｏ
支柱 地脚 螺 栓 数 近震 还 是 远 震 基本雪压值／ Ｐ ａ 物料 密 度 ／ ｋ ｇ・（ ｍ。 ）
材料性能数据见表 ２ 。
表 １ 主 要 设 计 参 数
项目
公称容积 ／ ｒ ｎ 。
设 计压 力／ ＭＰ ａ
参 数
１ ０ ０ ０ ０
０ ． ７ ９
项目
球 壳 内径 ／ ｍｍ
设 计 温 度 ℃
参 数
２ ６ ８ ０ ０ ． ０
５ ０
球 壳 结 构 形 式
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ２ —０ ３
整体 结构及 全 部 接 管 结 构 。结 合 １ ０ ０ ０ ０ １ Ｔ Ｉ 。球 罐 的
具体 结构 特点 ， 分别 对球 罐整 体 和重 点局 部 区域进 行
球形储罐的应力分析
球形储罐的应力分析李群生【摘要】As the size of spherical tanks becomes increasingly larger, the steel material requirement anc the dimensions of tank pedal plates have become increasingly bigger, which results in a number of difficulties in petal plate forming, transportation, side lifting installation and welding, etc. It is necessary to design the spherical tanks based upon analysis design methods under the conditions of higher requirements in intrinsic safety of spherical tanks' construction and load. The integral stress calculations have been made for 4 loads ol different load combination tanks and 2 structures. The force exerting on the spherical tanks at different loads are studied and stresses at the connections between supports and tanks are analyzed. It is concluded that, all stresses should be calculated based upon all possible loads combination, the central model and bestraddle model should be established for load calculation, the maximum stress should be at the connection between support and tank smooth transition should adopted and hexahedral element analysis should be applied for finite element analysis.%随着球形储罐的建造规格向大型化发展,其材料用量和球壳板尺寸规格也越来越大,由此增加了球壳板在压制、运输、现场吊装及焊接等一系列建造难度.因此,大型球罐在结构、载荷等方面的本质安全要求更高的情况下,需要按照分析设计方法进行球罐的设计.通过全面的分析总结,对涵盖所有载荷组合形式的球罐4种载荷工况和2种结构模型进行整体应力计算,分析了各种载荷工况下球罐的受力状况,重点分析了支柱与球罐连接部位的应力情况.结论是:应力计算要考虑所有可能的载荷组合工况；计算载荷时要分别建立“对中模型”和“跨中模型”；最大应力是在支柱与球罐连接处,要尽可能圆滑过渡,有限元应采用六面体单元分析.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)006【总页数】4页(P61-64)【关键词】球形储罐;应力分析;载荷工况【作者】李群生【作者单位】中国石化集团洛阳石油化工工程公司,河南省洛阳市471003【正文语种】中文球形储罐(球罐)大多按照常规方法进行设计建造，随着球罐的建造规格向大型化发展，其材料用量和球壳板尺寸规格也越来越大，由此增加了球壳板在压制、运输、现场吊装及焊接等一系列建造难度。
球罐支柱与球壳连接处的应力分析
力分量 及应力强度值 ， 以下 分 别 为 计 算 模 推 的 作用 ， 当然 其影 响 还 是 较小 的。 正是 由 型 的 连 接 处 局 部 视 图 及 理 论 应 得 出 的 数 于总 体 结 构 不 连 续 的 作 用 ， 所 以 在 上 述 的 值。 （ 如表 １ ） 四 个 点上 也 都 会 产 生 二 向 压缩 薄 膜 应 力 和
１ 有 限 元 计 算模 型
１ ． １ 几何 参 数 和 材 料 球 罐 的 内 径 Ｄ＝ｌ ２ ３ ０ ０ ｍ ｍ ， 在 赤 道 圆的 位 置 处共 分 布十 个支 柱 ， 每 个 支 柱 的 直径 为 ４ ２ ６ ｍｍ ， 球 壳 的 计 算 厚 度 ｄ ＝４ ０ ｍｍ， 支柱 的材 料是１ ０ ， 而罐体的
撬战 在 为 ｌ 球簟 支柱和球 壳位 置处选择建接方式时， 通常都是选择赤道 正切柱式支承 这种 方式， 而这种连接方式存在 的最大 问题就是 局部应 力 较 大， 所瞄在设计计算的过程 中 ， 必 须对其进行详细并且准确的应力分析。 该文便采用有限元方法， 对１ ０ ０ ０ Ｍ 。 的球罐支柱与球 壳连接处的三
比和分析， 计 算 时 建 议 选 择 三 种 不 同 的 理 以该 方 向 的剪切 力Ｔｘ ｙ 就 是 远 远 的大 干 另 实际 的 工况 才 能 正 确 的 确定位 置 ； 最后 ， 对 论 载荷 的工 况 ， 分 别 为 白重 、内 压 和 水 静 外 两个 方 向的 剪 切力 Ｔ ｘ ｚ 和Ｔ ｙ ｚ 的。 作为 球 于 一 部 分 承受 内压 较 高 的 球 形 储 罐 来说 ， 点， 其 所 受 到 的 应尽 可 能 的选 择 弹性 模 量较 低 的 支 柱 材 料 压， 并 不包 括 风 的 载 荷 作 用 和 地 震 的 载 荷 壳 被 支 承 部 位 最 低 点 的 Ｄ 作用 。 它 们 的 位 移 边 界 条件 分 别为 ： 在 支 支 柱 推 力 也 是 最 大 的 ， 所 以 在 Ｄ点 不 但 会 或 是 弹 性 模 量 较 高 的 球 壳 材 料 ， 从 而 尽 可 而 且 各 个 应 力 的 分 能 消 除 总 体 结 果 不 连 续 作 用的 影 响 ， 柱 的 底 端 应 同 时 满 足 △ｘ △Ｙ ＝△Ｚ ＝０ ， 在 有最 大 的 应 力 强度 值 ， 降 低
压力容器应力分析报告模板
压力容器应力分析报告模板目录前言 (3)1 设计参数 (4)1.1 基本设计参数 (4)1.2 设备简图 (5)1.3 管口载荷参数 (6)1.4 主要材料参数 (7)2 分析步骤 (7)2.1 主体受压元件 (8)2.2 上封头组件 (9)2.3 下锥壳组件 (16)2.4 容器法兰 (21)3 分析结果及应力评定 (23)3.1 上封头组件 (23)3.2 下锥壳组件 (28)4 疲劳评定 (32)4.1 交变载荷状态下应力分布云图 (32)4.2 疲劳评定 (34)5 结论 (36)前言本分析报告仅适用于xxxx，分析采用ANSYS软件，材料、应力分类及评定按JB4732-1995《钢制压力容器—分析设计标准》（2005年确认）执行。
本分析报告中所有分析模型均取自“XXX”施工图（图号：XXXX）。
模型结构为连续结构，要求模型中所对应的焊接接头结构为全熔透结构形式。
说明：1、风载荷及地震载荷引起的应力强度变化很小，可不考虑；2、S IV应由操作载荷计算得到，本分析报告按设计载荷计算求得，结果偏于保守（安全）；3、S IV控制值3S m t中的S m t应取工作载荷中最高、最低温度下的平均值，本分析报告中S m t按设计温度下取值，结果偏于保守（安全）;4、筒体和椭圆封头厚度在2.1节按JB4732第7章的公式计算，所以在应力分析部分S I值不必再评定；5、水压试验时容器任何点的液柱静压力未超过试验压力的6%，该容器可不进行水压试验时的强度校核；水压试验次数（20次）远小于正常操作时的设计循环次数（4.4×106），因此可省略水压试验的疲劳分析评定。
1 设计参数1.1 基本设计参数疲劳设计工况：本设备操作过程存在压力循环波动，工作压力在0～2.14 MPa之间交变循环，设计使用年限为20年，年交变次数为2.2×105次，设计循环次数为4.4×106次；工作温度无交变循环。
应力分析报告模板
应力分析报告模板1. 引言在现代社会中，人们面临着各种各样的应力因素，无论是来自工作、学习还是生活压力，都可能对个人的身心健康产生不良影响。
因此，对应力进行科学的分析和评估显得尤为重要。
本报告旨在提供一个应力分析的模板，帮助个人或团体更好地了解应力的来源、影响和管理方法。
2. 应力来源分析2.1 工作压力工作是人们最常面对的一个应力来源。
常见的工作压力包括工作量过大、工作时间紧张、工作任务复杂等。
本节将对工作压力的来源进行详细分析，以便更好地理解其对个人的影响。
2.2 学习压力学生在学习过程中也面临着很大的压力，如应对考试、完成作业、追求好成绩等。
本节将对学习压力的来源进行分析，帮助学生更好地应对学习压力。
2.3 生活压力生活中的各种因素也会对个人产生压力，如家庭关系、人际关系、经济压力等。
本节将对生活压力的来源进行分析，帮助个人更好地面对生活中的各种挑战。
3. 应力影响分析应力对个人的身心健康有着重要的影响。
本节将对应力对个人的影响进行分析，以便更好地认识到应力管理的必要性。
3.1 生理影响应力过大会对个体的生理机能产生不良影响，如睡眠质量下降、免疫力下降、消化系统紊乱等。
本节将详细分析应力对个体生理的影响。
3.2 心理影响应力会对个体的心理状态产生较大影响，如焦虑、抑郁、失去动力等。
本节将对应力对个体心理的影响进行细致剖析。
3.3 行为影响应力也会对个体的行为产生一定影响，如情绪失控、社交回避等。
本节将对应力对个体行为的影响进行分析。
4. 应对应力的方法为了更好地管理应力，个人需要学会有效地应对各种应力因素。
本节将介绍一些常用的应对应力的方法，帮助个人或团体更好地应对日常的各种压力。
4.1 身体保健保持良好的身体健康是应对应力的基础。
本节将介绍一些身体保健的方法，如适度运动、均衡饮食等。
4.2 心理调适心理调适是有效应对应力的关键。
本节将介绍一些心理调适的方法，如放松训练、积极心态培养等。
4.3 时间管理合理的时间管理可以帮助个人更好地应对各种压力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
XXX球罐应力分析报告设备名称：XXX球罐设备位号：XXX应力分析报告目录1基本设计参数 (4)2计算数据 (6)2.1 计算条件 (6)2.2材料性能数据 (7)3主要受压元件计算 (8)4整体结构分析计算 (9)4.1 力学模型和有限元模型 (9)4.2 载荷工况分析 (11)4.3 载荷边界条件 (12)4.4 位移边界条件 (15)4.5 应力强度分布云图及路径选取 (15)4.6 应力线性化及强度评定 (20)4.7 整体结构强度评定汇总 (33)5局部结构分析计算 (34)5.1 人孔与接管N1/N4局部结构分析 (34)5.1.1 力学模型和有限元模型 (34)5.1.2载荷边界条件 (36)5.1.3位移边界条件 (38)5.1.4应力分布云图及路径选取 (39)5.1.5 应力线性化及强度评定 (40)5.1.6 人孔与接管N1/N4应力线性化及强度评定 (48)5.2 人孔与接管V1/K3/K4局部结构分析 (48)5.2.1 力学模型和有限元模型 (48)5.2.2载荷边界条件 (51)5.2.3位移边界条件 (53)5.2.4应力分布云图及路径选取 (54)5.2.5 应力线性化及强度评定 (55)5.2.6 人孔与接管V1/K3/K4应力线性化及强度评定 (63)5.3 人孔与接管K1/K2局部结构分析 (63)5.3.1 力学模型和有限元模型 (63)5.3.2载荷边界条件 (66)5.3.3位移边界条件 (68)5.3.4应力分布云图及路径选取 (69)5.3.5 应力线性化及强度评定 (70)5.3.6 人孔与接管K1/K2应力线性化及强度评定 (78)5.4 人孔与接管N2局部结构分析 (78)5.4.1 力学模型和有限元模型 (78)5.4.2载荷边界条件 (81)5.4.3位移边界条件 (83)5.4.4应力分布云图及路径选取 (84)5.4.5 应力线性化及强度评定 (85)5.4.6 人孔与接管N2应力线性化及强度评定 (93)5.5 人孔与接管N5局部结构分析 (93)5.5.1 力学模型和有限元模型 (93)5.5.2载荷边界条件 (96)5.5.3位移边界条件 (99)5.5.4应力分布云图及路径选取 (100)5.5.5 应力线性化及强度评定 (101)5.5.6 人孔与接管N5应力线性化及强度评定 (109)6结论 (109)附录 (109)球罐SW6计算文件1基本设计参数设计参数及结构参数见设计图纸，表1-1列出了典型的基本参数及评定所依据的标准规范，表1-2列出了球罐的主要材料参数。
表1-1 基本设计参数表1-2 主要材料参数球罐壳体材料Q345R球罐支柱上段材料16Mn球罐支柱下段材料16Mn 接管材料16Mn III拉杆材料Q345D球罐结构如图1-1所示，支柱及底板结构简图如图1-2所示。
图1-1 球罐结构简图图1-2 支柱及底板结构简图2计算数据2.1 计算条件表2.1-1 计算条件注[1]：水平地震力和水平风力的计算，根据GB12337-1998 中6.4和6.5节，见附录SW6计算文件。
其中地震影响系数 =0.1249，水平地震力F e=161000N。
注[2]：计算压力的选取按JB4732—1995的规定，在计算包括二次应力强度的组合应力强度时，应选用工作载荷进行计算。
本报告中均选用设计载荷进行计算，这对于分析结果是偏于安全的。
注[3]：积雪质量的计算，根据GB12337-1998 中6.3节，见附录SW6计算文件。
2.2材料性能数据表2.2-1 材料性能数据3主要受压元件计算内压球壳校核(JB4732-1995)计算条件筒体简图设计温度T 50 ℃设计压力P 2.16 MPa计算压力Pc 2.2032 MPa内径Di 9200 mm材料名称Q345R设计温度设计应力强度S m t203.875 MPa名义厚度δn29 mm钢板厚度负偏差C1 0.3 mm腐蚀裕量C2 3 mm成形减薄量C3 0.4 mm载荷组合系数K 1.0厚度计算系数0.4·K·S m t = 81.55 ≥Pc，MPa 计算厚度δ=0.25·Pc·Di/(K·S m t－0.25·Pc) = 24.9 mm有效厚度δe = δn－C1－C2－C3 = 25.3 mm校核结论δe≥δ，合格4整体结构分析计算4.1 力学模型和有限元模型本球罐的总体分析模型包括球罐主体、支柱和拉杆。
本分析计算采用ANSYS 软件13.0版本，模型采用8节点三维实体单元（SOLID 185），拉杆采用2节点三维杆单元（LINK 180），实常数中设置仅承受拉力选项。
球罐整体分析实体模型如图4.1-1和图4.1-2所示，网格划分如图4.1-3和图4.1-4所示。
模型包含单元数199020，节点数183372，所需评定的局部结构处，单元边长20，单元长宽比控制在3:1以下。
球罐支柱，拉杆，地脚螺栓及其他附件的强度计算见附录SW6计算。
图4.1-1 球罐整体分析实体模型图4.1-2 球罐整体分析局部结构放大图图4.1-3 球罐整体分析有限元模型—网格划分图4.1-4 球罐整体分析有限元模型—网格划分局部结构放大图4.2载荷工况分析本分析考虑自重+内压、自重+内压+风载以及自重+内压+25%风载+地震三种工况。
由于设备各点的静压头均未超过按JB4732公式计算的水压试验压力的6%，所以对水压试验工况不做应力强度评定。
（当P＞6%P T时，需要按照JB4732进行水压试验校核计算，P≤6%P T时，则不需要。
）雪载荷（积雪质量）及其他附件的质量采用等效密度的方法等效施加到球壳中。
球罐重力加速度的施加如图4.3-1所示；内压包括设计压力和液柱静压力，液柱静压力采用从最高液位表面到球罐最低点线性方式加载，见图4.3-2；风载荷以等效压力的形式施加（风力除以迎风面积），与风速垂直的迎风球壳表面风压最大，相切的表面风压为0；地震载荷分为两部分施加，一是球罐本体所承受的地震加速度，二是介质由于地震加速度的作用而产生的对球罐内壁面的压力（沿着地震加速度的方向从零到最大线性加载），该地震加速度由水平地震力除以球罐操作质量所得。
风载荷和地震加速度的施加方向见图4.3-3、图4.3-4和图4.3-5，经试算可知，此方向（即一个支柱正对迎风面）单根支柱受力最大，为最危险工况。
序号计算工况（如有水压试验计算工况，自行补充表格）重力加速度m/s2设计压力MPa液柱静压力MPa水平风力N水平地震加速度m/s2（注）1 自重+计算压力9.81 2.16 0.0432 N/A N/A2 自重+计算压力+风载荷9.81 2.16 0.0432 16870 N/A3 自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷9.81 2.16 0.0432 16870*0.25 0.551注：水平地震加速度g e=Fe/m0= 161000/292000=0.551m/s2其中Fe为水平地震力，Fe= 161000Nm0为操作状态下的球罐质量，m0=292000Kg4.3载荷边界条件图4.3-1 球罐整体分析有限元模型—施加重力加速度图4.3-2 球罐整体分析有限元模型—施加计算压力图4.3-3 球罐整体分析有限元模型—施加风载荷图4.3-4 球罐整体分析有限元模型—施加地震加速度图4.3-5 球罐整体分析有限元模型—施加介质地震载荷4.4位移边界条件在所有支柱底板处施加全约束，如图4.4-1所示。
图4.4-1球罐整体分析有限元模型—约束4.5应力强度分布云图及路径选取路径选取原则：通过应力强度最大点，沿着壁厚，垂直于中面。
图4.5-1球罐整体应力强度分布图—自重+计算压力载荷组合工况图4.5-2路径图—自重+计算压力载荷组合工况图4.5-3最大应力强度处路径放大图—自重+计算压力载荷组合工况图4.5-4球罐整体应力强度分布图—自重+计算压力+风载荷载荷组合工况图4.5-5路径图—自重+计算压力+风载荷载荷组合工况图4.5-6最大应力强度处路径放大图—自重+计算压力+风载荷载荷组合工况图4.5-7球罐整体应力强度分布图—自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷载荷组合工况图4.5-8路径图—自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷载荷组合工况图4.5-9最大应力强度处路径放大图—自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷载荷组合工况4.6应力线性化及强度评定在路径评定时，在保证设备安全的前提下，为简化评定过程，在设备部件的焊接接头部位采用各种材料中相应设计应力强度的最小值，来对设备强度进行评定。
（1）路径PATH_101（自重+计算压力载荷组合工况）图4.6-1 PATH_101线性化应力分布图S II = P L =214.6 MPa < tm S K ⋅⋅5.1 = 1.5×203.9 = 305.9MPaS IV = P L +P b +Q = 288.0 MPa < tm S ⋅3 = 3×203.9= 611.7 MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_101 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING *****INSIDE NODE = 177065 OUTSIDE NODE = 177136LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ166.7 68.24 187.4 -76.39 62.20 34.38 S1 S2 S3 SINT SEQV214.3 208.3 -0.3270 214.6 211.7** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 12.59 -6.264 55.18 -9.718 8.411 17.57 C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 O -12.59 6.264 -55.18 9.718 -8.411 -17.57 S1 S2 S3 SINT SEQVI 61.82 13.42 -13.73 75.55 66.29C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 13.73 -13.42 -61.82 75.55 66.29** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 179.3 61.97 242.6 -86.10 70.61 51.95 C 166.7 68.24 187.4 -76.39 62.20 34.38 O 154.1 74.50 132.2 -66.67 53.79 16.81 S1 S2 S3 SINT SEQVI 275.0 221.9 -13.06 288.0 265.5C 214.3 208.3 -0.3270 214.6 211.7O 195.2 154.2 11.37 183.8 167.1** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 0.1113 -3.002 2.918 0.4355 0.8166 3.603 C -0.1059 2.999 -2.894 -0.4398 -0.8130 -3.595 O 0.1004 -2.997 2.870 0.4440 0.8093 3.587 S1 S2 S3 SINT SEQVI 5.480 -2.339 -3.115 8.596 8.235C 3.112 2.344 -5.455 8.567 8.210O 5.430 -2.349 -3.108 8.538 8.185** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 179.4 58.97 245.5 -85.67 71.43 55.55 C 166.6 71.24 184.5 -76.83 61.39 30.78 O 154.2 71.50 135.1 -66.23 54.60 20.40 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 280.1 219.7 -15.96 296.0 270.9 0.000 C 212.6 207.0 2.598 210.0 207.3O 192.9 159.4 8.446 184.5 170.2 0.000（2）路径PATH_102（自重+计算压力载荷组合工况）图4.6-2 PATH_102线性化应力分布图S I = P m =201.4MPa < tm S K = 203.9MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_102 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING *****INSIDE NODE = 163372 OUTSIDE NODE = 163239LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ199.7 198.6 0.9902 -0.9464 17.78 10.26 S1 S2 S3 SINT SEQV200.3 200.2 -1.125 201.4 201.3** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 1.980 0.7440 -1.339 -1.071 0.1324 0.7646E-01C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 O -1.980 -0.7440 1.339 1.071 -0.1324 -0.7646E-01 S1 S2 S3 SINT SEQVI 2.599 0.1416 -1.355 3.953 3.457C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 1.355 -0.1416 -2.599 3.953 3.457** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.7 199.4 -0.3487 -2.017 17.91 10.34 C 199.7 198.6 0.9902 -0.9464 17.78 10.26 O 197.7 197.9 2.329 0.1244 17.64 10.19 S1 S2 S3 SINT SEQVI 202.9 200.3 -2.480 205.3 204.1C 200.3 200.2 -1.125 201.4 201.3O 200.0 197.7 0.2296 199.8 198.6** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 0.1805E-02 -0.1640E-03 -0.1040E-02 -0.1705E-02 0.4872E-02 0.2813E-02 C -0.9454E-03 0.4870E-03 0.4584E-03 0.1241E-02 -0.4814E-02 -0.2780E-02 O 0.8544E-04 -0.8101E-03 0.1230E-03 -0.7755E-03 0.4757E-02 0.2746E-02 S1 S2 S3 SINT SEQVI 0.4532E-02 0.2790E-02 -0.6720E-02 0.1125E-01 0.1049E-01C 0.6402E-02 -0.1662E-02 -0.4741E-02 0.1114E-01 0.9967E-02O 0.4968E-02 0.5332E-03 -0.6103E-02 0.1107E-01 0.9651E-02** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.7 199.4 -0.3498 -2.019 17.91 10.34 C 199.7 198.6 0.9907 -0.9451 17.77 10.26 O 197.7 197.9 2.329 0.1237 17.65 10.19 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 202.9 200.3 -2.482 205.3 204.1 0.000 C 200.3 200.2 -1.124 201.4 201.3O 200.0 197.7 0.2286 199.8 198.6 0.000（3）路径PATH_201（自重+计算压力+风载荷载荷组合工况）图4.6-3 PATH_201线性化应力分布图S II = P L =215.0 MPa < tm S K ⋅⋅5.1 = 1.5×1.2×203.9 = 367.0MPaS IV = P L +P b +Q = 289.6 MPa < tm S ⋅3 = 3×203.9= 611.7MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_201 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING *****INSIDE NODE = 127235 OUTSIDE NODE = 127306LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ26.79 208.6 187.6 4.458 1.271 -71.22 S1 S2 S3 SINT SEQV214.6 208.7 -0.3200 215.0 212.0** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI -10.16 16.95 56.04 3.347 -11.14 -16.33 C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 O 10.16 -16.95 -56.04 -3.347 11.14 16.33 S1 S2 S3 SINT SEQVI 62.79 14.03 -13.99 76.78 67.30C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 13.99 -14.03 -62.79 76.78 67.30** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 16.63 225.6 243.7 7.805 -9.871 -87.55 C 26.79 208.6 187.6 4.458 1.271 -71.22 O 36.95 191.7 131.6 1.111 12.41 -54.89 S1 S2 S3 SINT SEQVI 276.3 222.9 -13.29 289.6 266.9C 214.6 208.7 -0.3200 215.0 212.0O 194.9 153.7 11.58 183.4 166.6** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI -1.875 -1.054 2.955 1.581 -2.739 -2.518 C 1.870 1.061 -2.931 -1.580 2.734 2.511 O -1.866 -1.068 2.907 1.579 -2.729 -2.504 S1 S2 S3 SINT SEQVI 5.531 -2.355 -3.149 8.680 8.311C 3.145 2.360 -5.505 8.650 8.286O 5.480 -2.366 -3.142 8.621 8.261** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 14.75 224.5 246.6 9.387 -12.61 -90.07 C 28.66 209.7 184.7 2.878 4.005 -68.71 O 35.09 190.6 134.5 2.690 9.684 -57.40 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 281.4 220.7 -16.22 297.7 272.4 0.000 C 213.0 207.4 2.632 210.3 207.6O 192.7 158.9 8.628 184.0 169.7 0.000（4）路径PATH_202（自重+计算压力+风载荷载荷组合工况）图4.6-4 PATH_202线性化应力分布图S I = P m =201.4MPa < t m S K = 1.2×203.9= 244.7MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_202 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING *****INSIDE NODE = 163372 OUTSIDE NODE = 163239LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ199.7 198.6 0.9902 -0.9476 17.78 10.26 S1 S2 S3 SINT SEQV200.3 200.2 -1.125 201.4 201.3** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 1.980 0.7440 -1.339 -1.071 0.1324 0.7645E-01C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 O -1.980 -0.7440 1.339 1.071 -0.1324 -0.7645E-01 S1 S2 S3 SINT SEQVI 2.598 0.1415 -1.355 3.953 3.457C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 1.355 -0.1415 -2.598 3.953 3.457** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.7 199.4 -0.3486 -2.018 17.91 10.34 C 199.7 198.6 0.9902 -0.9476 17.78 10.26 O 197.7 197.9 2.329 0.1231 17.65 10.19 S1 S2 S3 SINT SEQVI 202.9 200.3 -2.480 205.3 204.1C 200.3 200.2 -1.125 201.4 201.3O 200.0 197.7 0.2295 199.8 198.6** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 0.1805E-02 -0.1636E-03 -0.1040E-02 -0.1705E-02 0.4871E-02 0.2812E-02 C -0.9450E-03 0.4867E-03 0.4583E-03 0.1240E-02 -0.4813E-02 -0.2779E-02 O 0.8524E-04 -0.8097E-03 0.1230E-03 -0.7753E-03 0.4756E-02 0.2746E-02 S1 S2 S3 SINT SEQVI 0.4531E-02 0.2789E-02 -0.6718E-02 0.1125E-01 0.1049E-01C 0.6401E-02 -0.1661E-02 -0.4740E-02 0.1114E-01 0.9965E-02O 0.4967E-02 0.5329E-03 -0.6102E-02 0.1107E-01 0.9649E-02** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.7 199.4 -0.3497 -2.020 17.92 10.34 C 199.7 198.6 0.9907 -0.9463 17.77 10.26 O 197.7 197.9 2.329 0.1224 17.65 10.19 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 202.9 200.3 -2.482 205.3 204.1 0.000 C 200.3 200.2 -1.124 201.4 201.3O 200.0 197.7 0.2285 199.8 198.6 0.000（5）路径PATH_301（自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷载荷组合工况）图4.6-5 PATH_301线性化应力分布图S II = P L =216.9 MPa < t m S K ⋅⋅5.1 = 1.5×1.2×203.9 = 367.0MPaS IV = P L +P b +Q = 297.7 MPa < t m S ⋅3 = 3×203.9= 611.7MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_301 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING *****INSIDE NODE = 127235 OUTSIDE NODE = 127306LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ27.31 210.7 189.0 4.626 1.001 -72.13 S1 S2 S3 SINT SEQV216.6 210.7 -0.2856 216.9 214.0** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI -11.18 20.28 60.52 3.552 -11.81 -17.68 C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 O 11.18 -20.28 -60.52 -3.552 11.81 17.68 S1 S2 S3 SINT SEQVI 67.82 17.11 -15.32 83.15 72.58C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 15.32 -17.11 -67.82 83.15 72.58** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 16.13 231.0 249.5 8.179 -10.81 -89.80 C 27.31 210.7 189.0 4.626 1.001 -72.13 O 38.50 190.4 128.5 1.074 12.81 -54.45 S1 S2 S3 SINT SEQVI 283.3 227.9 -14.49 297.7 274.3C 216.6 210.7 -0.2856 216.9 214.0O 193.8 151.0 12.62 181.1 164.0** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI -2.018 -1.105 3.153 1.662 -2.879 -2.574 C 2.013 1.114 -3.127 -1.660 2.874 2.567 O -2.008 -1.123 3.100 1.659 -2.869 -2.559 S1 S2 S3 SINT SEQVI 5.795 -2.439 -3.325 9.120 8.711C 3.322 2.445 -5.767 9.089 8.684O 5.740 -2.452 -3.318 9.058 8.657** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 14.12 229.9 252.7 9.840 -13.69 -92.38 C 29.33 211.8 185.9 2.966 3.875 -69.56 O 36.49 189.3 131.6 2.732 9.941 -57.01 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 288.7 225.5 -17.57 306.3 280.1 0.000 C 214.7 209.5 2.805 211.9 209.3O 191.4 156.4 9.554 181.8 167.1 0.000（6）路径PATH_302（自重+计算压力+25%风载荷+地震载荷载荷组合工况）图4.6-6 PATH_302线性化应力分布图S I = P m =201.5 MPa < tm S K = 1.2×203.9= 244.7MPaPRINT LINEARIZED STRESS THROUGH A SECTION DEFINED BY PATH= PATH_302 DSYS= 0***** POST1 LINEARIZED STRESS LISTING ***** INSIDE NODE = 163372 OUTSIDE NODE = 163239LOAD STEP 1 SUBSTEP= 1TIME= 1.0000 LOAD CASE= 0THE FOLLOWING X,Y,Z STRESSES ARE IN THE GLOBAL COORDINATE SYSTEM.** MEMBRANE **SX SY SZ SXY SYZ SXZ 199.9 198.8 0.9909 -0.9558 17.79 10.27 S1 S2 S3 SINT SEQV 200.4 200.3 -1.126 201.5 201.5** BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 1.981 0.7446 -1.340 -1.072 0.1325 0.7643E-01 C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O -1.981 -0.7446 1.340 1.072 -0.1325 -0.7643E-01 S1 S2 S3 SINT SEQVI 2.600 0.1417 -1.356 3.956 3.459C 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000O 1.356 -0.1417 -2.600 3.956 3.459** MEMBRANE PLUS BENDING ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.8 199.5 -0.3489 -2.027 17.92 10.35 C 199.9 198.8 0.9909 -0.9558 17.79 10.27 O 197.9 198.0 2.331 0.1157 17.66 10.19 S1 S2 S3 SINT SEQVI 203.0 200.5 -2.482 205.5 204.2C 200.4 200.3 -1.126 201.5 201.5O 200.2 197.8 0.2297 200.0 198.8** PEAK ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 0.1804E-02 -0.1612E-03 -0.1041E-02 -0.1708E-02 0.4874E-02 0.2816E-02 C -0.9434E-03 0.4845E-03 0.4588E-03 0.1243E-02 -0.4816E-02 -0.2783E-02 O 0.8299E-04 -0.8079E-03 0.1230E-03 -0.7773E-03 0.4759E-02 0.2750E-02 S1 S2 S3 SINT SEQVI 0.4534E-02 0.2791E-02 -0.6724E-02 0.1126E-01 0.1050E-01C 0.6406E-02 -0.1662E-02 -0.4744E-02 0.1115E-01 0.9973E-02O 0.4971E-02 0.5334E-03 -0.6107E-02 0.1108E-01 0.9657E-02** TOTAL ** I=INSIDE C=CENTER O=OUTSIDESX SY SZ SXY SYZ SXZI 201.8 199.5 -0.3500 -2.029 17.93 10.35 C 199.9 198.8 0.9914 -0.9546 17.79 10.27 O 197.9 198.0 2.331 0.1149 17.66 10.20 S1 S2 S3 SINT SEQV TEMPI 203.0 200.5 -2.484 205.5 204.2 0.000 C 200.4 200.3 -1.124 201.5 201.5O 200.2 197.8 0.2287 200.0 198.8 0.0004.7 整体结构强度评定汇总表4.7-1 应力强度评定汇总表注[1]：上表中，路径PATH_101、PATH_201和PATH_301的薄膜应力为一次局部薄膜应力II S ，按tm KS 5.1评定；路径PATH_102、PATH_202和PATH_302的薄膜应力为一次总体薄膜应力I S ，按t m KS 评定。